由于残余拉伸应变的存在以及钙钛矿固有的脆性和薄膜质量问题，柔性钙钛矿太阳能电池(f-PSCs)在稳定性方面面临持续挑战。
为解决这些问题，本研究南京理工大学周杰等人提出了一种多羟基调控的应力管理策略。通过将三种羟基取代的苯乙酸(对羟基苯乙酸、3,4-二羟基苯乙酸和2-(3,4,5-三羟基苯基)乙酸)引入钙钛矿薄膜中，研究了它们与钙钛矿的相互作用模式对f-PSC性能的影响。这些多羟基分子通过与钙钛矿逐渐增强的协同作用，有效促进了应力变形时的能量耗散，使钙钛矿的杨氏模量降低了11.1%，并将钙钛矿薄膜的热膨胀系数降低了38.5%，从而提高了f-PSCs的机械强度。此外，多羟基分子还调控了钙钛矿制备过程中过量的PbI₂，改善了薄膜质量并优化了能级排列。
最终，倒置f-PSCs实现了25.01%的冠军功率转换效率(PCE)，并在3000次弯曲循环后仍保持90%的初始PCE，在85°C下连续加热1000小时后保留83%的初始PCE。
文章亮点
多羟基分子协同作用：通过引入三种羟基取代的苯乙酸(PHPA、DHPA、THPA)，研究发现THPA与钙钛矿的协同作用最强，显著降低了钙钛矿的杨氏模量(11.1%)和热膨胀系数(38.5%)，从而缓解了机械-热失配问题。
高性能与稳定性：THPA修饰的柔性钙钛矿太阳能电池实现了25.01%的冠军效率，并在3000次弯曲和85°C高温下分别保持90%和83%的初始性能，展现出优异的机械和热稳定性。
薄膜质量优化：多羟基分子有效调控了过量PbI₂，改善了钙钛矿薄膜的结晶质量，优化了能级排列，减少了非辐射复合，进一步提升了器件性能。
Constructing Synergistic Interactions Between Multi-Hydroxyl Molecules and Perovskite to Alleviate Mechanical-Thermal Mismatch for Achieving
High-Performance Flexible Solar Cells
Yan Wang, Wenqian Chang, Weikang You, Haonan Xue, Yu Zhou, Prof. Jie Zhou
First published: 12 August 2025
https://doi.org/10.1002/ange.202512376
