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柔性钙钛矿太阳能电池具有质量轻、功质比高、与曲面兼容等优点,使其在可穿戴、自供电便携式电子产品等方面表现出巨大优势。然而,目前关于柔性钙钛矿太阳能电池机械性能的可恢复性研究较少。
近日,陕西师范大学刘生忠教授团队和中国科学院大连化学物理研究所杨栋研究员团队总结并探究了影响柔性钙钛矿太阳能电池可恢复性的关键因素,提出了改善柔性钙钛矿太阳能电池可恢复性的有效策略,并展望了高可恢复性、长期稳定性和高效柔性钙钛矿太阳能电池目前所面临的挑战和未来的应用前景。
高可恢复性的柔性钙钛矿太阳能电池要求各个功能层都具有出色的机械性能,由于各功能层在重复弯曲过程中柔韧性差异和界面接触问题,致使其可恢复性明显降低。此综述文章通过对柔性钙钛矿太阳能电池最新研究进展和实际应用的归纳总结,证明了选择合适的柔性衬底、载流子传输层以及柔性电极是提高柔性钙钛矿太阳能电池可恢复性和环境稳定性的重要途径。同时,文章进一步对添加剂工程、界面修饰工程、新型功能层材料等进行了分析讨论,证实了这些因素也是改善柔性钙钛矿太阳能电池性能的关键因素和有效途径。
此外,文章从化学角度总结了各功能层的组成成分和性质,从物理角度分析了各功能层的各个参数,包括:杨氏模量、热膨胀系数、厚度和拉伸应变力等。这些化学和物理参数是描述材料变形能力的内部因素,对分析柔性钙钛矿太阳能电池的可恢复性能具有重要的意义。最后,该综述文章进一步分析总结了目前大面积柔性钙钛矿太阳能电池的制备方法、机械性、稳定性等,并展望了大面积柔性钙钛矿太阳能电池商业化应用存在的机遇和挑战。
该综述文章从柔性钙钛矿太阳能电池中机械性能的可恢复性出发,通过分析总结其目前的发展现状,给出了柔性钙钛矿太阳能电池在未来便携式能源方面发展和应用存在的机遇和挑战。
论文信息
Recoverable Flexible Perovskite Solar Cells for Next-Generation Portable Power Sources
Jieqiong Liu, Prof. Tao Ye, Prof. Dongqu Yu, Prof. Shengzhong (Frank) Liu, Prof. Dong Yang
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202307225
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