有機光伏電池具有質輕、柔性、可溶液加工等優點，可廣泛應用于可穿戴、便攜式充電和光伏建筑一體化等領域，是一項具有廣闊應用前景的新能源技術。隨著有機光伏材料和器件工藝的快速發展，電池效率已超過19%。但由于面臨大面積印刷制備及機械穩定性問題等諸多新挑戰，嚴重制約了柔性有機光伏電池的產業化發展。
近期，青島能源所包西昌研究員帶領的先進有機功能材料與器件研究組提出利用三元策略協同功能性固體添加劑優化活性層的新策略，構建高效機械穩定的柔性厚膜有機光伏電池。在前期研究基礎上（Energy Environ. Sci., 2021, 14, 5968-5978），設計合成了具有相似結構的聚合物給體PBB1-F作為第三組分，引入到經典材料體系（PM6:Y6-BO-4Cl和PM6:BTP-eC9）中，高效優化光子捕獲和分子堆積。并協同利用強粘附性的聚芳醚固體添加劑提高了活性層的介電常數和機械穩定性。使基于PM6:PBB1-F:Y6-BO-4Cl和PM6:PBB1-F:BTP-eC9的三元剛性薄膜器件分別實現了17.91%和18.51%的效率?？蒲腥藛T進一步發現，由于更快的電荷提取和較低的電荷復合，顯著改善了活性層的厚度敏感性，300 nm剛性厚膜器件獲得16.40%和16.84%及柔性厚膜器件14.78%和14.95%的效率。并且柔性厚膜器件在1000次彎折下（直徑為10 mm）仍可以保持90%的性能。該工作為解決柔性光伏應用中面臨的厚度敏感性和機械穩定性問題提供了一種可行性方案。
相關成果近期作為內封面發表在國際著名能源期刊Advanced Energy Materials《先進能源材料》上。博士生王劍曉為第一作者，包西昌研究員、文樹光副研究員和上海光源楊春明副研究員為論文通訊作者。上述工作得到了科技部國際合作、國家自然科學基金、山東能源研究院等項目的支持。
Jianxiao Wang, Chenyu Han, Jianhua Han, Fuzhen Bi, Xiaokang Sun, Shuguang Wen*, Chunpeng Yang, Chunming Yang*, Xichang Bao*, Junhao Chu, Synergetic Strategy for Highly Efficient and Super Flexible Thick-film Organic Solar Cells, Adv. Energy Mater. 2022, Doi:10.1002/aenm.202201614.
