柔性钙钛矿太阳电池（F-PSC）正在迅速崛起，成为重量敏感、可穿戴、便携以及柔性应用领域中极具前景的解决方案。然而，由于层间附着力弱和应力不匹配，导致柔性钙钛矿太阳电池仍然存在机械稳定性差的问题。

近日，陕西师范大学赵奎教授团队提出在埋层界面处使用粘附性聚合物建立柔性电子机械应力释放通道的新方案，实现了高效高机械性能的柔性钙钛矿太阳电池及组件。团队发现：粘附性聚丙烯酰胺聚合物有效释放了柔性器件在机械应变下的应力积累，同时也加速了钙钛矿从埋底界面到本体的δ-α相变动力学，从而提高了柔性太阳电池的光伏性能和机械性能。基于此，分别在小面积（0.06 cm2）柔性电池上实现24.83%（认证24.41%）效率、大面积（20 cm2）柔性模组实现17.46%效率，模组的功质比达到1745 W/kg，并展示了自供电的可穿戴脉搏测量设备应用示范。团队也首次对器件在机械应变下工作时的电池揭示了性能衰减机制和增稳机制，实现7000次弯曲循环后效率95%以上。

课题设计来源于生物粘附层对骨头关节保护的灵感

高效柔性钙钛矿太阳电池及大面积模组

该工作为提高柔性钙钛矿太阳电池的性能和商业可行性奠定了坚实的基础。相关研究工作以Interlayer reinforcement for improved mechanical reliability for wearable perovskite solar cells为题，发表在国际顶级期刊《Energy & Environmental Science》

该工作得到：国家自然科学基金、111项目（B21005）、中国科学院青年科学家基础研究项目，DICP基金（DICP I202206）等的支持。该论文的第一作者是硕士研究生蔡伟伦，华北电力大学邹朋辰、中科院大连化物所容诗淇。

来源：陕西师范大学

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https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2024/EE/D4EE03503H