近日，《先進材料》（Advanced Materials）以“Stereoscopic polymer network for developing mechanically robust flexible perovskite solar cells with an efficiency approaching 25%”為題，在線報道了蘇州大學李耀文教授通過自上而下構筑“界面-體相”立體聚合物網絡，同時抑制了柔性鈣鈦礦在彎曲過程中出現的體相裂紋及界面分層，在制備高效、穩定柔性鈣鈦礦太陽能電池領域取得重要研究進展（DOI: 10.1002/adma.202403531）。
柔性鈣鈦礦太陽能電池（pero-SCs）未來有可能會顛覆硅光伏技術的應用場景。然而，其在多次彎曲后器件性能會發生急劇下降，且性能降解機理尚不明確，嚴重阻礙了柔性pero-SCs的實際應用。在這項研究中，蘇州大學李耀文教授等人率先系統地研究了柔性鈣鈦礦在機械應力下的降解行為，并觀察到“破壞”位點（初始裂紋）首先發生在多晶鈣鈦礦薄膜中，在外力的作用初始裂紋會向下擴展，最終延伸到界面，觸發界面剝離裂紋，使得器件性能急劇下降。為了同時抑制鈣鈦礦內部的初始裂紋以及界面處的剝離裂紋，作者引入了具有三個立體交聯位點的交聯分子——季戊四醇三丙烯酸酯（PETA），在器件內部自上而下構筑了“界面-體相”三維立體聚合物網絡。研究發現，該網絡在降低鈣鈦礦薄膜楊氏模量，抑制體相初始裂紋的同時，增強了界面韌性，阻礙了界面剝離裂紋的生成。因此，所得到的柔性pero-SCs在經歷20000次連續彎曲后，仍保持其初始光電轉換效率（PCE）的92%。值得注意的是，該聚合物網絡結構還能輔助鈣鈦礦晶粒在柔性襯底上生長，因此柔性器件還表現出24.9%（認證為24.48%）的高PCE。
蘇州大學材料與化學化工學部的博士研究生伍業勇為論文的第一作者，李耀文教授和許桂英副教授為通訊作者。該研究成果得到了國家自然科學基金（52325307，52273188，22075194）等項目資助和蘇州尚柔新能源有限公司支持。
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