光伏技術是應對氣候變化等的重要解決方案。其中，柔性鈣鈦礦太陽能電池具有高功質比、可低溫/溶液加工、超薄輕柔等優(yōu)勢，在可穿戴/便攜式設備移動電源、建筑光伏一體化等領域展現出應用前景。然而，鈣鈦礦在柔性襯底上的成膜結晶質量差、機械穩(wěn)定性和運行穩(wěn)定性亟需改良、大面積擴展制備可靠性有待提高，這些問題對柔性鈣鈦礦太陽能電池的商業(yè)化提出了挑戰(zhàn)。

中國科學院寧波材料技術與工程研究所葛子義團隊基于原位交聯策略在改善柔性鈣鈦礦的成膜與穩(wěn)定性方面的優(yōu)異表現，針對已有原位交聯策略需高溫、引發(fā)劑引發(fā)且功能性不足的矛盾，設計了功能性可交聯單體（FTA）。FTA的聚合反應是一條低溫且無需引發(fā)劑的路線，其原位交聯反應可輔助柔性襯底上鈣鈦礦的結晶，有助于得到高質量、結晶性好的柔性鈣鈦礦薄膜。

研究發(fā)現，交聯后的單體[CL(FTA)]沿晶界分布，可同時實現化學鈍化和晶界調控，緊密連接分散的晶粒，從而抑制非輻射復合損失，釋放薄膜內部殘余應力，改善薄膜的本征脆性。優(yōu)化后的柔性鈣鈦礦太陽能電池光電轉換效率達24.64%（經認證為24.08%），是當前反式結構柔性鈣鈦礦太陽能電池的最高值，并表現出良好的運行穩(wěn)定性和機械耐久性，在最大功率點連續(xù)追蹤1000小時和彎折循環(huán)10000次后，仍能夠保持初始效率的90%以上。同時，該策略還表現出良好的擴展制備可靠性，所制備的10.24cm2柔性模組實現了17.13%的優(yōu)異效率。

近日，相關研究成果以Chemical passivation and grain-boundary manipulation via in situ cross-linking strategy for scalable flexible perovskite solar cells為題，發(fā)表在《科學進展》（Science Advances）上。研究工作得到國家自然科學基金、中國博士后科學基金、寧波市相關項目的支持。