會(huì)“做體操”的有機(jī)太陽能電池

手環(huán)、眼鏡等智能可穿戴設(shè)備在我們的生活中越來越常見，電池更是智能可穿戴設(shè)備的核心能源來源。要想使智能可穿戴設(shè)備更貼合人體，且經(jīng)久耐用，我們需要一種兼具柔韌性和耐用性的電池。科學(xué)家發(fā)明出了這種“剛?cè)岵?jì)”的新型有機(jī)太陽能電池。

有機(jī)太陽能電池柔韌性好、重量輕、可溶液加工（一種相對綠色的加工方法，可在不破壞材料性質(zhì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行制備），其將光能轉(zhuǎn)化為電能的效率已超過20%，是理想的可穿戴設(shè)備供能選擇。但電池材料中某些促進(jìn)光電轉(zhuǎn)化的化學(xué)鍵會(huì)抑制其柔韌性，所以，如何使電池具備更大的柔韌性，并保持原有光電轉(zhuǎn)化效率，這是一個(gè)難題。

于是，科學(xué)家為太陽能電池?fù)Q了“一身筋骨”——一種新型硅烷材料與柔性聚合物混合制成的高性能復(fù)合材料。科學(xué)家再對其中的一些“小骨頭”——分子側(cè)鏈結(jié)構(gòu)進(jìn)行精細(xì)調(diào)控，如此得到的新型太陽能電池兼具優(yōu)異的柔韌性和高達(dá)14.1%的平均光電轉(zhuǎn)化效率。

用這種復(fù)合材料制備的電池?zé)o論如何拉伸都能保持穩(wěn)定，在80%應(yīng)變（物理量，描述材料受外力作用后發(fā)生形變的程度）的條件下，光電轉(zhuǎn)化效率仍有初始的82%。用顯微鏡觀察時(shí)也只能看到很小的裂紋，可謂本事了得！

這種柔性電池被安裝在設(shè)備上貼合皮膚后，即使彎曲手指或活動(dòng)手腕，也能保持緊密貼合和穩(wěn)定的輸出電壓。

在未來，這款會(huì)“做體操”的新型有機(jī)太陽能電池或許將被融入智能衣物中，持續(xù)為健康監(jiān)測芯片供電；在航天領(lǐng)域，可為航天服內(nèi)的生命維持系統(tǒng)和探測儀器提供穩(wěn)定電力；在醫(yī)療領(lǐng)域，能為納米機(jī)器人供能，使其在人體內(nèi)自由活動(dòng)，完成疾病診斷與精準(zhǔn)治療任務(wù)，開啟醫(yī)療新時(shí)代。

（責(zé)任編輯 / 趙鶴立" " 美術(shù)編輯 / 徐博宇）