卤化橡胶通过卤素介导的非共价相互作用，提升了有机太阳能电池的柔韧性，使其效率达到19.78%

《Advanced Functional Materials》：Halogenated Rubber Enables 19.78%-Efficiency Organic Solar Cells With Enhanced Ductility via Halogen-Mediated Non-Covalent Interactions

提高有机太阳能电池机械韧性的研究通过添加氯丁基橡胶实现19.78%高效 |

　　

摘要

在有机太阳能电池（OSCs）中实现20%的功率转换效率（PCE）已经取得了显著进展，然而其固有的机械脆弱性仍然是限制其柔性应用的主要因素。在这项研究中，通过将丁基橡胶（IIR）及其卤化衍生物——氯丁基橡胶（CIIR）和溴丁基橡胶（BIIR）作为添加剂引入高性能的D18:L8-BO体系中，解决了这一挑战。通过这种方法，阐明了橡胶特性与器件性能之间的全面结构-性能关系。在5 wt%的最佳添加量下，经过CIIR改性的器件在机械韧性和电子性能之间达到了出色的平衡。氯原子介导的分子间相互作用增强了分子的堆积程度，使PCE达到了19.78%的优异水平。相比之下，由于溴原子体积较大导致的空间位阻，BIIR破坏了分子的有序结构，从而降低了效率。同样，由于缺乏卤素驱动的相互作用，IIR也表现出不利影响。从机械角度来看，所有橡胶添加剂都提高了活性层的柔韧性，其中添加了30 wt% CIIR的器件实现了最大的裂纹起始应变（COS），为17.7%。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。