学者提出界面优化策略 柔性钙钛矿太阳能电池更高效稳定

随着柔性钙钛矿太阳能电池商业化，这种可适应多种曲面的电池将能整合到建筑表面、可穿戴设备、户外装备中。届时，房屋会成为自用发电厂，帐篷、背包可提供紧急电源，智能服装、手表也能延长电池寿命并增加功能。

在南华大学电气工程学院特聘教授刘畅眼中，这一切都不是遥远的梦想。他的课题组与合作者提出了一种基于二甲双胍的界面优化策略，可以有效提升柔性钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性。

作为一种新兴的太阳能电池技术，钙钛矿太阳能电池具有高效率、便捷制备、灵活、可持续、低成本等多种优势。而且，钙钛矿材料可通过低温溶液法成膜，制备柔性电池。

“钙钛矿太阳能电池是未来能源的希望，对实现双碳目标具有深远意义。”刘畅表示，目前，钙钛矿太阳能电池在提高效率方面取得了很大进展，但其运行可靠性，特别是机械稳定性不足，容易受到潮湿、光、热和氧气等环境因素的影响，可能导致性能下降或电池寿命减短。

“钙钛矿层的缺陷，特别是钙钛矿层的上界面和埋底界面的缺陷，会导致钙钛矿断裂，极大地限制了柔性钙钛矿太阳能电池的性能。”刘畅介绍，基于此，其课题组在钙钛矿层的上界面和埋底界面，分别加入了一种能钝化阳离子和阴离子缺陷的新型多功能有机盐——盐酸二甲双胍来抑制缺陷。

研究结果表明，刘畅团队制备的柔性钙钛矿太阳能电池性能得到显著提高。刚性钙钛矿太阳能电池的功率转换效率为24.40%，柔性钙钛矿太阳能电池的效率为22.04%。同时，该器件在光照1000小时和弯曲10000次循环后，仍能保持90%和80%的初始效率，具有良好的运行稳定性。

此前，刘畅以第一作者身份在国际权威期刊《Advanced Functional Materials》(《先进功能材料》)上，发表了相关原创性研究论文“Concurrent Top and Buried Surface Optimization for Flexible Perovskite Solar Cells with High Efficiency and Stability”(顶界面和埋底界面协同优化制备高效柔性钙钛矿太阳能电池)。

“柔性钙钛矿太阳能电池发展前景广阔，正在积极推进商业化。”刘畅表示，随着技术的不断改进和市场的扩大，柔性太阳能电池将更广泛地应用于日常生活中，有望成为未来可再生能源领域的重要组成部分，为可持续能源的发展作出贡献。