柔性钙钛矿太阳能电池
Empa、四川大学、国立清华大学、FluximAG、苏黎世联邦理工学院和斯洛伐克科学院的研究人员证明，超薄PEDOT：PSS中的垂直相分离会产生界面偶极，限制柔性钙钛矿叠层电池性能，而将曲拉通加入PEDOT：PSS可抑制这些偶极子并提升器件效率。柔性全钙钛矿叠层太阳能电池和微型模块。本研究不仅揭示了PEDOT：PSS中界面偶极子作为钙钛矿叠层中的隐藏损耗机制，还提供了一种可扩展的克服方法。
12月18日，工业和信息化部办公厅、住房和城乡建设部办公厅、交通运输部办公厅、农业农村部办公厅、国家能源局综合司发布关于征集智能光伏典型案例的通知。其中，在先进光伏产品范畴中，包括高转化效率钙钛矿及叠层太阳能电池、柔性太阳能电池，以及相关产业链配套高质量、高可靠、低成本设备及材料等方向。
柔性钙钛矿太阳能电池（pero-SCs）是硅基光伏的有力补充，但其稳定性尤其在长期潮湿环境下仍远低于工业标准，这主要是由于水分子可透过柔性塑料基板渗透进入器件。传统疏水夹层虽能阻隔水分，但通常与极性钙钛矿前驱液不相容，因此难以用于钙钛矿薄膜下方。
柔性钙钛矿太阳能电池实现了高效可弯曲能量转换，为下一代可穿戴设备提供了可能。然而，从实验室原型到工业规模组件的转化进程，受限于印刷过程中钙钛矿胶体颗粒的非均匀沉积，导致光电转换效率下降。
本研究嘉兴学院周二军、北京化工大学于润楠和谭占鳌等人通过引入金属螯合物，调控钙钛矿薄膜的纳米力学性能。该策略不仅聚焦于薄膜的纳米力学特性，还揭示了其物理性能与机械柔韧性之间的内在联系。纳米力学-光电性能协同调控：系统阐明了金属螯合物通过静电作用与氢键调控薄膜模量与应变，同步提升载流子寿命与器件稳定性，为柔性光电器件设计提供新思路。
钙钛矿-晶硅叠层太阳能电池兼具高效率与低成本的优势，具有巨大的发展潜力。近期，《自然》杂志同时发表的两项柔性钙钛矿-晶硅叠层太阳能电池的研究，报道了该方向效率及稳定性的重大进展。图1.使用双缓冲层氧化锡的柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池，性能分析及各项参数对比。最终研制出的柔性钙钛矿-晶硅叠层电池效率高达33.6%，开路电压达到2.015V。
中国制造商表示，该叠层电池采用双缓冲层策略开发，既提升了界面粘附力，又保持了高效的电荷提取。图片来源：隆基中国光伏组件制造商隆基宣布，其1平方厘米柔性钙钛矿-硅叠层太阳能电池实现了33.35%的功率转换效率。在标准照明条件下测试时，1cm串联电池效率为33.35%，开路电压为1.996V，短路电流密度为19.77mA/cm2，填充因子为84.5%。
柔性钙钛矿太阳能电池是下一代便携式、可穿戴及建筑一体化光伏器件的理想候选者。这一双重功能促使EtOPACz在柔性基底上组装形成致密、均匀的分子层，从而增强界面附着力、改善钙钛矿薄膜质量并促进空穴提取。因此，采用EtOPACzSAM的f-PSCs实现了25.11%的卓越能量转换效率，为目前报道的f-PSCs中最高值之一。这些结果表明，极性醚链段工程为同时优化高性能f-PSCs的界面接触、电荷传输和机械耐久性提供了一条强有力的策略。
本研究提出了一种具有应力释放机制的双缓冲层策略，通过协同作用减轻后续溅射沉积过程中的离子轰击，在保持高效电荷提取的同时增强界面粘附性。通过调控原子层沉积的吹扫时间设计的疏松SnOx缓冲层可耗散应变能，而致密SnOx层则能确保稳固的电接触。
