RIKEN物理學家開發的太陽能電池可以被拉伸，而不會極大地影響其將光轉化為電能的能力。因此，它有望為下一代穿戴式電子產品提供動力。

如今的智慧手錶可以監測一系列令人印象深刻的健康指標，而更專業的穿戴式裝置正在針對特定的醫療應用開發。但此類設備需要定期充電。

為了消除這種需求，研究人員正在尋求開發靈活的、可穿戴的太陽能電池。然而，確保這些太陽能電池的性能在拉伸時不會下降至關重要。身體動作在日常生活中。

「我們專注於做得非常薄，靈活的設備。但此類設備不具備內在的可拉伸性，」RIKEN 突發物質科學中心的Kenjiro Fukuda 解釋道。「相反，它們類似於用於包裝食物的保鮮膜，您可以將它們拉伸1% 或2 % ，但 10% 是不可能的，因為它們很容易撕裂。

福田和他的團隊正試圖透過開發本質上可拉伸的太陽能電池來克服這個問題。

「我們的方法非常簡單——我們為設備中的每個功能層使用可拉伸材料，」福田說。“雖然這個概念很簡單，但該方法極具挑戰性，因為我們必須在每層的拉伸性與其性能之間取得平衡。”

現在，福田和他的同事已經實現了一種高性能柔性太陽能電池，具有卓越的拉伸性。該研究是發表在日記中自然通訊。

細胞的功率轉換效率當太陽能電池拉伸 50%（即拉伸至原始未拉伸長度的 1.5 倍）時，僅下降 20%。此外，在拉伸100倍10%後，它仍保留了95%的初始功率轉換效率。

要實現這種裝置可拉伸性的關鍵在於團隊在太陽能電池的電極層中加入一種名為 ION E 的有機化合物。他們添加了 ION E 來增強電極的拉伸性，但他們發現它還有另一個意想不到的好處——它增強了電極與其上下各層之間的黏附力。

「這對我們來說是一個很大的驚喜，」福田說。“我們沒有預料到 ION E 會增加層間的黏附力。”

得益於這兩種效應，電極可以承受其上方活性層（將光轉換為電子）的部分應變，從而提高整個裝置的可拉伸性。

福田指出，長期目標是製造一種大面積的可拉伸有機太陽能電池。「實現這一目標的一個障礙是用於傳輸發電的聚合物的電導率較低，」他說。“我們現在正在尋找克服這一瓶頸的方法。”