中國粉體網訊  近日，中國科學院深圳先進技術研究院醫(yī)工所納米調控與生物力學研究室在柔性鈣鈦礦太陽能電池研發(fā)方面獲得新進展。相關研究成果以Highly flexible, robust, stable and high efficiency perovskite solar cells enabled by van der Waals epitaxy on mica substrate（《在云母襯底上通過范德瓦爾斯外延技術實現高靈活、穩(wěn)定、高效的柔性鈣鈦礦太陽能電池》）為題，在線發(fā)表于《納米能源》（Nano Energy, 2019, 60, 476-484）。

　　伴隨智能電子工業(yè)的快速發(fā)展，柔性可穿戴電子成為未來電子元器件發(fā)展的熱點領域，電源是其重要的組成部分。目前，電源對可穿戴電子的戶外使用性、大面積貼合性和安全性有較大限制。可穿戴電子紡織品的需求度不斷增加，因此柔性太陽能電池受到了越來越多的關注。鈣鈦礦太陽能電池因其高效率、低成本和靈活的制備方法而廣泛用于柔性電池的制造。柔性襯底是決定柔性鈣鈦礦太陽能電池性能的關鍵因素。目前用于柔性器件制備的襯底主要為聚合物襯底，當達到臨界彎曲半徑時，其透明導電層發(fā)生斷裂，導致光電性能發(fā)生嚴重衰減，同時水分子極易穿過聚合物襯底，影響電池的機械和鈣鈦礦長期穩(wěn)定性。

　　為解決上述問題，納米調控與生物力學研究室與石家莊鐵道大學、臺灣交通大學聯合研究團隊在透明云母襯底上開發(fā)出高度柔性、穩(wěn)定且高效的鈣鈦礦太陽能電池（PSC）。其最佳光電轉換效率（PCE）為18.0％；彎曲半徑小至5mm，在5000次彎曲循環(huán)后保持原有效率的91.7％。其優(yōu)良性能主要由于云母層間的范德華力降低了襯底對PSC器件的機械約束，使其具有更高的機械彎曲性能。該工作為柔性電池的研究提供了新思路。

　　該工作得到深圳孔雀計劃等支持。

圖(a)為柔性電池照片；圖(b)為器件斷面TEM照片；圖(c)為電池性能J-V曲線；圖(d)為器件彎曲耐久性測試結果；圖(e)為器件疲勞測試結果；圖(f)為濕熱測試結（85 °C，85％ RH）。

（中國粉體網編輯整理/平安）