山东科技大学科研团队在柔性钙钛矿太阳能电池研究方面取得新突破

山东科技大学日前发布消息称，该校化学与生物工程学院豆洁、段加龙、唐群委团队在柔性钙钛矿太阳能电池研究方面取得突破性进展，相关研究成果发表在国际学术期刊《Nature Communications》上。

据介绍，钙钛矿太阳能电池因光电性能优异、溶液可加工性强及制造成本低等优势，近年备受关注，其光电转换效率已超过27%，可与晶硅电池媲美。其中，柔性钙钛矿太阳能电池因轻质、可弯折、能量密度高等特点，展现出广阔的应用前景。

如何使钙钛矿层在热循环过程中与聚合物基底形变能力相匹配，是制约其实际应用的关键难题。针对上述挑战，山东科技大学科研团队创新性地提出“错位偶极工程”策略，开发出一种可修复的含氟聚合物弹性体。

与传统的刚性器件晶格固化策略不同，该弹性体经氟化错位偶极子工程改性后，被引入钙钛矿薄膜中，显著增强了晶界韧性，有效缓解了热应力诱发的疲劳裂纹。同时，改性后的薄膜抑制了晶格热膨胀率，提升了器件在复杂环境下的耐受性。

实验结果表明，基于该策略的柔性钙钛矿太阳能电池最高效率达25.54%，对应的刚性器件效率为26.83%。更重要的是，器件在严苛运行条件下展现出卓越的长期稳定性：经历11000次弯曲循环后，光电转换效率仍保持在初始值90%以上;经历500次热循环后，同样保持着极高的效率保持率。

据介绍，上述研究为开发长寿命、高稳定性柔性光伏器件提供了全新思路，有望推动柔性钙钛矿太阳能电池走向实际应用。