內(nèi)江師范學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院青年教師王振業(yè)博士以共同第一作者身份（排名第一）在國際著名期刊《Science》上發(fā)表了Mechanically robust and stretchable organic solar cells plasticized by small-molecule acceptors的研究成果，報(bào)告了一系列為可拉伸有機(jī)太陽能電池活性層而設(shè)計(jì)的非富勒烯小分子受體，制備了兼具優(yōu)異機(jī)械柔性和光電性能的可拉伸有機(jī)太陽能電池。

有機(jī)太陽能電池（OSCs）因其具有良好的機(jī)械柔韌性、可拉伸性、質(zhì)量輕以及可溶液法加工等優(yōu)勢，是可穿戴電子器件較理想的供能組件。然而，對基于可拉伸襯底的可拉伸OSCs而言，因其需要和可穿戴電子器件集成，需器件承受較大的形變量（應(yīng)變>30%），但同時實(shí)現(xiàn)具有良好光電轉(zhuǎn)換效率（PCE >10%）和機(jī)械可拉伸（eu >30%）的OSCs電池面臨較大挑戰(zhàn)，仍然是一個未解決的難題。

針對上述問題，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種新的有機(jī)硅烷功能化小分子受體（SMA）BTP-Si4，與延展性聚合物給體（PNTB6-Cl）混合用于可拉伸薄膜和太陽能電池。通過對傳統(tǒng)（如Y6類）和新型（如BTP-Si4類）SMA家族的比較，提供了關(guān)于光活性材料分子結(jié)構(gòu)、給體-受體相容性、可實(shí)現(xiàn)的機(jī)械性能及形變條件下表現(xiàn)之間相互作用的新見解。此外，通過對活性層薄膜的應(yīng)力-應(yīng)變曲線進(jìn)行測試，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)PNTB6-Cl:BTP-Si4混合薄膜的eu高達(dá)95.5%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過PNTB6-Cl:Y6體系（9.7%），突破了可拉伸OSCs無法同時實(shí)現(xiàn)高效和高機(jī)械性能的傳統(tǒng)認(rèn)知。

此外，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步給出了給受體相容性、活性層薄膜的機(jī)械拉伸性以及效率之間的對應(yīng)關(guān)系。BTP-Si4系列的小分子，能夠抑制小分子的過度聚集，同時促進(jìn)其與給體聚合物的混合，從而提升器件效率。但是如果聚集太弱（如BTP-Si8），反而會降低器件效率。適當(dāng)?shù)南嗳菪蕴岣?，能夠提升混合薄膜中的自由體積，促進(jìn)聚合物分子鏈沿著應(yīng)力方向的取向，從而提高器件的PCE和拉伸性。更重要的是，該結(jié)果并不局限于PNTB6-Cl給體，基于PM6給體的活性層薄膜也表現(xiàn)出相似的特性。

華中科技大學(xué)張迪博士和楊呂鵬博士為共同第一作者，華中科技大學(xué)邵明教授、美國佐治亞理工Antonio Facchetti教授、Seung Soon Jang教授、以及汕頭大學(xué)武慶賀教授為共同通訊作者。華中科技大學(xué)是該論文的第一通訊單位，該研究工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助。