柔性钙钛矿太阳能

近日，经开区企业仁烁光能(苏州)有限公司联合南京大学、加拿大维多利亚大学在国际顶级期刊《自然光子学》发表重大研究成果，成功攻克柔性钙钛矿太阳能电池大面积制备难题。校企联合首创的“气淬辅助的原位涂层技术”，刷新了两项柔性全钙钛矿叠层太阳能电池纪录，大幅缩小了柔性与刚性钙钛矿电池的效率差距。两项指标均刷新同类器件的世界纪录。

柔性碳电极钙钛矿太阳能电池因其低成本、轻量化和环境稳定性而在便携式电源应用中备受关注。然而，F-CPSCs的光电性能仍不理想，目前最高效率低于18%。本文南方科技大学王建涛、中国科学院上海光学精密机械研究所郑毅帆、河南大学高跃岳和谭付瑞等人提出一种应变补偿策略，通过在钙钛矿薄膜上沉积热溶液制备的空穴传输材料来实现。本研究为开发高效耐用的F-CPSCs提供了一种简便而有效的策略。

本研究大连理工大学梁红伟、中国科学院杨孟锦、谢莉莎和葛子义等人将一种空间柔性多位点酰胺衍生物N-(叔丁基)-4-脲基苯甲酰胺引入钙钛矿中，不仅通过其空间柔性的C=O/N–H官能团与PVK相互作用钝化缺陷，还能通过与FA/MA形成氢键调控结晶过程，从而获得具有更大晶粒、更低残余张力和缺陷密度的高质量PVK薄膜。同时，NUNB能有效调控电荷传输行为，抑制陷阱辅助的非辐射复合，并提升钙钛矿太阳能电池的稳定性。

01研究背景与挑战柔性钙钛矿太阳能电池与刚性基底太阳能电池相比，柔性钙钛矿电池尤其是大面积模块的效率仍显著落后。03文章图文信息Figure1:添加剂辅助原位刮涂策略图1|添加剂辅助原位刮涂技术a.柔性基底上宽带隙钙钛矿薄膜埋藏界面的扫描电镜图像。箭头指示最大功率连续涂覆样品相较于对照组钙钛矿薄膜的峰位移方向。Figure4:柔性单结与叠层电池器件性能图4|柔性钙钛矿器件的性能与光电特性。

尽管柔性钙钛矿太阳能电池具有广阔的应用前景，但其较差的结晶性和机械强度导致的低转换效率和不稳定性仍是商业化面临的主要挑战。本研究选用一种两亲性分子——1-双胍盐酸盐，将其引入钙钛矿前驱体中，实现结晶调控、缺陷钝化和界面增韧三重功能。该分子可与钙钛矿组分形成中间相延缓结晶，同时通过正负电基团钝化多种缺陷，获得高质量晶体。此外，BtFBG-HCl在SnO与钙钛矿层之间形成强界面桥接，增强器件结构稳定性。

8月19日，晶皓新能源宣布其研发的30cm*30cm大尺寸超薄柔性钙钛矿太阳能电池，经中国计量科学研究院权威认证，光电转化效率达到19.10%，成功刷新该领域的纪录，成为全球柔性钙钛矿电池技术突破的重要里程碑。此次效率突破不仅彰显了晶皓新能源的技术硬实力，更为柔性钙钛矿太阳能电池的产业化应用注入强心剂。2025年5月，经中国计量科学研究院认证，晶皓新能源其研发的30cm*30cm大尺寸超薄柔性钙钛矿太阳能电池光电转化效率达18.06%。

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。

大正微纳的全球首个轻质柔性钙钛矿太阳能电池户外示范项目，自2023年7月启动以来就吸引了众多关注的目光。如今，该示范项目已经稳定运行了两年，为钙钛矿太阳能电池的商业化应用注入了一剂强心针。大正微纳将持续关注户外示范的发电监测，进一步优化产品性能和稳定性。

近日，又韩国材料科学研究所能源与环境材料研究部由Dong-chanLim博士和So-yeonKim博士领导，开发出一种高度耐用的柔性钙钛矿太阳能电池材料及其制造工艺，即使在高湿度条件下也能保持稳定。最终，他们成功制造出高效、耐用的柔性太阳能电池，即使在高达50%的相对湿度条件下也能稳定运行。