本报讯（记者李思辉 通讯员高翔）华中科技大学武汉光电国家研究中心教授邵明、张新亮团队发明了兼具优异机械柔韧性和高光电转换效率的可拉伸太阳能电池。相关研究成果近日发表于《科学》。

可折叠手机、智能手表健康监测设备等可穿戴电子产品越来越普及，如何为这些设备高效、稳定且持续地供能？研究人员介绍，传统无机太阳能电池尽管光电转换效率高，但因其刚性和脆性，难以满足可穿戴设备、室内光伏等新应用场景的需求。有机太阳能电池虽然具有轻、薄特性且具有一定的机械柔韧性，可以实现弯折，但在大尺度机械形变条件下，光电性能仍会急剧下降乃至失效。目前，高效率的有机太阳能电池仅可承受小于5%的拉伸形变。

针对这一挑战，邵明团队前期对有机半导体的光电性能与力学性能进行了深入研究，系统探索了半导体分子结构和薄膜结晶性，以及电子给体和受体之间相互作用的内在联系，为理解非晶和多晶半导体中的载流子传输提供了新的认识。

研究团队设计了一类全新的小分子受体材料BTP-Si4。该受体材料表现出独特的“增塑”效应，能够大比例渗入活性层聚合物给体的非晶区域，增大聚合物链段的“自由体积”，利于聚合物链段在外界应力作用下滑移并重新取向，有效降低了整体光活性层薄膜的结晶性，从而大幅提升薄膜的机械拉伸性能。该器件可与人体皮肤完美共形，即使贴附在手指、手腕、膝盖等大形变的活动关节处，仍可正常工作。该器件还可在室外和室内光照射下为大多数可穿戴电子器件提供足够的驱动能力。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1126/science.adp9709