莫纳什大学、东京大学和RIKEN的研究部分是在澳大利亚同步加速器进行的，它生产了一种超柔性超薄有机太阳能电池，在显著的拉伸和应变下提供了世界领先的性能。

这一发展为可穿戴设备中的新型可伸缩和可弯曲太阳能电池铺平了道路，如健身和健康追踪器，以及具有复杂曲面的智能手表。

据莫纳什大学研究员黄文超博士和文章的第一作者说，这一进展是通过设计一种基于聚合物、富勒烯和非富勒烯分子混合物的超薄材料而实现的，该材料具有所需的力学性能和功率效率。

太阳电池薄膜的厚度只有三微米，比人类头发的宽度小十倍。

黄博士，他完成了他的博士学位。 D.在莫纳什教授的柔性有机太阳能电池实验室的克里斯·麦克尼尔教授，在2016年获得了澳大利亚同步加速器的斯蒂芬·威尔金斯奖章，因为他的杰出博士论文利用了该设施基于同步加速器的研究能力。

文超继续他在攻读博士学位时所做的杰出工作。 D.并获得斯蒂芬·威尔金斯奖章。 这些结果是重要的，并反映了在澳大利亚同步加速器光束线的力量，以获得对先进材料的制造，结构，功能和性能的洞察力，“迈克尔詹姆斯博士说，在澳大利亚同步加速器高级首席科学家。

在大量科学家致力于提高有机太阳能电池的功率效率的同时，黄博士的研究集中在具有更好的力学性能的薄膜器件上..

他的太阳能电池获得了12.3%的认证功率效率，并且在弯曲和压缩试验下表现出最小的退化，这被认为是柔性有机太阳能电池器件的最佳结果。

黄博士说，在光伏处理的情况下，活性层形貌的优化是通过在器件的聚合物/非富勒烯组分中加入少量的富勒烯基受体来实现的。

为了深入了解活性层结构的变化，黄博士在澳大利亚同步加速器的小角和广角X射线散射(SAXS/WAXS)和软X射线光谱(SXR)光束线以及Monash的原子力显微镜上使用了专门的技术。

基于实验室的X射线不能产生足够的信号来研究薄膜的形貌。 你需要高通量的同步加速器光束和先进的探测器来获得结构信息。

“在SAXS/WAXS波束线上获取数据的速度非常快；只有一秒钟的时间进行测量。

黄还研究了附加的受体组分如何影响这些薄膜太阳能电池器件的横向和纵向结构和分子堆积。

从SAXS/WAXS波束线数据中的瞥见数据表明，聚合物和非富勒烯都表现出堆叠构型的表面，这被认为更有利于电荷在活性层之间的传输。

黄说：“将分子的呈现调整到最有利的方向可以改善有机半导体中的电子传输。”

利用SXR光束线近边缘X射线吸收精细结构(NEXAFS)光谱研究了薄膜顶层和底层的化学成分和界面。

有趣的是，在聚合物/非富勒烯共混层中加入富勒烯受体破坏了结晶，但对电子迁移率没有负面影响。

黄说：“通过引入一种具有高电子迁移率的组分富勒烯，它补偿了结晶度下降所造成的影响。”

虽然黄博士进行了自己的测量，但他得到了仪器科学家Lars Thomsen博士在SXR波束线上的协助，并得到了XuechenJiao博士的协助，进行了SAXS/WAXS实验。

在下一阶段的研究中，黄打算扩大太阳能电池的规模，将其与其他组件结合在一起，用于先进设备的商业应用。