氯丁橡胶双功能策略实现高效超柔性有机太阳能电池的协同优化

来自前沿的研究团队创新性地将氯丁橡胶(CR)作为第三组分引入D18:L8BO有机太阳能电池(OSCs)活性层，解决了传统OSCs机械脆性与效率难以兼得的难题。该研究首次实现CR同时作为非挥发性固体添加剂和增塑剂的双重功能，不仅使活性层断裂应变提升至23.5%，更通过促进D18分子三维非共价交联网络，使刚性基底器件效率达19.25%(PCE)，超柔性器件效率达16.91%，为可穿戴能源器件发展提供新范式。

　　这项突破性研究揭示了氯丁橡胶(CR)在有机太阳能电池(OSCs)中的双刃剑作用。传统D18:L8BO体系虽具高效光电转换特性，但活性层脆性严重制约其在可穿戴领域的应用。研究人员巧妙引入CR作为第三组分，发现其弹性链不仅能作为增塑剂提升薄膜延展性（断裂应变达23.5%），更意外发现其作为非挥发性固体添加剂可优化D18分子堆积，形成三维非共价交联网络——通过¹
H NMR和GIWAXS表征证实，该网络显著提升空穴迁移率至2.31×10^-3
cm²
V^-1
s^-1
。

在5 wt% CR优化条件下，刚性基底器件获得19.25%的破纪录效率(PCE)，其短路电流密度(J_sc
)高达26.71 mA cm^-2
。更令人振奋的是，超柔性器件在500次弯曲循环后仍保持16.91%的PCE，这种"鱼与熊掌兼得"的特性源于CR的双重作用机制：弹性网络分散机械应力，同时橡胶分子中的极性氯原子与活性层组分形成偶极-偶极相互作用，优化了给受体界面形貌。该工作为开发兼具高效率和超柔性的下一代OSCs提供了普适性策略。