有机光电探测器（OPDs）因具有轻质、柔性、可溶液加工等优势，在可穿戴健康监测、电子皮肤和生物集成传感等领域展现出重要应用前景。然而，高性能OPDs活性层通常由刚性共轭给受体材料构成，薄膜力学性能较差，在拉伸或反复形变过程中易产生裂纹、相分离失稳和性能衰减。因此，如何在提升活性层拉伸性和机械稳定性的同时，尽可能保持优异光电性能，是本征可拉伸OPDs发展的关键挑战。

  近期，中国科学院长春应用化学研究所刘俊研究员课题组将商业化热塑性聚酯弹性体TPEE引入PM6:Y6活性层体系，提出了一种弹性体-半导体共混调控策略。TPEE具有适中的极性、优异的延展性以及与受体材料较好的相互作用，可在不显著破坏给受体相分离尺度和电荷传输通道的前提下，诱导形成连续的弹性体韧性网络。该网络能够有效分散拉伸过程中的局部应力、抑制裂纹扩展，并维持活性层结构和光电响应的稳定。研究表明，优化后的PM6:Y6:TPEE共混薄膜断裂应变达到224%，基于该体系制备的器件仍保持0.295 A W^-1的响应度和超过9 × 1011 Jones的比探测率。进一步构筑的本征可拉伸器件在100%拉伸应变下仍具有0.213 A W^-1的响应度和3.71 × 10¹¹ Jones的比探测率；在50%应变下循环拉伸1000次后，器件仍能保持稳定输出。此外，该器件可用于近红外脉搏和血氧信号检测，在拉伸和循环形变后仍能获得清晰稳定的PPG信号，展示了其在可穿戴健康监测中的应用潜力。

  该工作通过引入商业化TPEE弹性体，实现了有机光电活性层形貌结构、力学性能和光电性能的协同调控，为高性能本征可拉伸有机光电探测器的设计提供了新的材料选择和研究思路。

  2026年4月20日，相关成果以“Advancing Intrinsically Stretchable Organic Photodetectors With a Thermoplastic Polyester Elastomer”为题发表于《Advanced Functional Materials》。文章第一作者是中国科学院长春应用化学研究所硕士研究生雷雳，通讯作者是刘俊研究员和彭忠祥副研究员。

图1（a）给体（PM6）、受体（Y6）和弹性体（TPEE）的化学结构及其共混形貌示意图；（b）TPEE纯膜的GIWAXS二维散射图；（c）不同TPEE含量共混薄膜在FOW测试下的应力–应变曲线；（d）由应力-应变曲线提取的断裂应变与韧性；（e）弹性模量实验数据点及Coran-Patel模型、Voigt模型和Reuss模型的拟合曲线；（f-h）含33%、50%和67% TPEE的共混薄膜在不同应变下的循环拉伸曲线。

图2（a）共混薄膜的高度图，（b）DMT模量图，（c）变形图；（d）共混薄膜的TEM图像；（e）PFQNM模量图的PSD曲线；（f）PM6吸收峰强度随刻蚀深度的变化；（g）Y6吸收峰强度随刻蚀深度的变化。

图3（a）不同TPEE含量共混薄膜的GIWAXS二维散射图；（b）面内（IP）方向的一维散射曲线；（c）面外（OOP）方向的一维散射曲线；（d）由IP（100）峰和OOP（010）峰计算得到的层状堆积和π-π堆积的相干长度；（e）由（100）衍射峰提取的极图；（f）由极图计算得到的相对结晶度（rDoC）；（g）GISAXS一维散射曲线；（h）GISAXS二维散射图；（i）共混薄膜中给体/受体相尺寸。

图4（a）刚性有机光电探测器（OPDs）的器件结构示意图；（b）器件的外量子效率（EQE）光谱；（c）在?1 V偏压下的响应度曲线；（d）暗态下的电流密度–电压（J-V）曲线；（e）噪声电流谱密度（S_n）曲线；（f）在?1 V偏压下的比探测率（D*_noise）曲线；（g）器件的线性动态范围（LDR）；（h）响应时间；（i）不同频率下的归一化响应。

图5（a）可拉伸有机光电探测器的器件结构示意图；（b）不同拉伸应变下器件的响应度曲线；（c）不同应变下响应度（R）、噪声电流谱密度（S_n）及比探测率（D*_noise）的变化；（d）未添加TPEE与添加50% TPEE器件在不同应变下性能变化对比；（e）在50%应变下循环拉伸过程中器件响应度和噪声变化；（f）在50%应变循环过程中比探测率变化；（g）用于血氧监测的可拉伸器件集成示意图；（h）在50%拉伸应变下基于660 nm红光和880 nm近红外光获得的PPG信号；（i）在50%应变循环1000次后获得的PPG信号。

  原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202527213