柔性钙钛矿太阳能电池凭借轻质、可弯折和高比功率等优势，可有效弥补晶硅电池在曲面赋形场景下的应用短板，在可穿戴电子、建筑一体化、便携式发电与航空航天等前沿领域具有广阔前景。然而，与成熟的刚性器件相比，柔性器件在效率与稳定性上仍存在明显差距，其核心挑战源于衬底由玻璃转向聚合物后带来的界面与结晶受限：柔性塑料衬底表面粗糙、导热性差，难以支撑钙钛矿薄膜的均匀成核与高质量结晶，同时与钙钛矿层之间的热膨胀系数不匹配会在制备过程中引入不可释放的残余应力。进一步，在实际弯折与光照条件下，薄膜易产生微裂纹和界面分层，加速电荷输运退化，限制了柔性的商业化使用。

  对于反式钙钛矿电池，传统溶液法制备的自组装分子（SAM）空穴传输层在柔性衬底上易出现覆盖不均与化学锚定不足的问题，导致界面缺陷增多以及电荷传输受阻，严重限制了柔性器件的效率与稳定性。针对这一关键挑战，我院钙钛矿材料与器件团队创新性地将真空蒸镀技术应用于SAM薄膜沉积，成功制备出高质量的SAM界面层，并系统研究了不同分子构型对柔性界面物性的影响规律。研究发现，干法制备的SAM薄膜具有更高的表面能和更强的化学锚定能力，能够在柔性沉沉地上形成致密、均匀且稳定的覆盖层，有效降低界面接触缺陷，同时确保上层钙钛矿薄膜的高质量沉积，有效提升界面电荷传输效率。基于此，团队制备的小面积柔性钙钛矿太阳能电池实现了25.47%的功率转换效率（认证效率25.38%），大面积器件（1.04 cm²）获得24.08%的高效率。此外，器件在机械弯折测试和长时光照条件下均展现出优异的稳定性，表现出良好的应用前景。该研究成功突破了柔性光伏界面工程长期存在的技术瓶颈，证明了真空蒸镀SAM技术对于发展高效钙钛矿器件的重要价值，并为柔性光伏的规模化制备提供了一条切实可行的路径。相关成果以“Beyond Solution Processing: Vacuum Evaporation of Carbazole-phosphonic Self-assembled Molecules Enables Flexible Perovskite Solar Cells with >25.4% Efficiency”发表于国际著名期刊《Angewandte Chemie International Edition》,我院2023级硕士研究生张征、2024级博士研究生陈鑫为共同第一作者，牛天启博士和赵奎教授为共同通讯作者（论文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202511317）。

  针对在低温工艺和柔性基底条件下，实现高质量钙钛矿薄膜的“本征增韧”与高效电荷输运的核心问题，我院赵奎教授团队提出了配体辅助的异质界面生长平衡策略，通过引入极性可调的双铵芳香配体对低温柔性制备的钙钛矿结晶动力学进行精准调控。该策略能够有效加速溶剂挥发，并在固–液界面与气–液界面实现协同调控，显著缩短成核时间、延长晶粒生长窗口，从而获得兼具高结晶质量、高机械韧性与强界面粘附力的柔性钙钛矿薄膜。在此基础上，研究团队制备的柔性钙钛矿器件实现了25.76%的光电转换效率，并在4 mm弯曲半径下经受30000次弯折后仍保持超过90%的初始效率，创下≥25.5%效率区间柔性钙钛矿器件的最佳弯折稳定性纪录。此外，团队首次将ISOS-LM-1标准引入光–机械协同老化评估体系，系统验证了器件在光照—弯折耦合条件下的长期运行稳定性。该异质界面生长平衡策略为构建高效率、高机械耐久性的柔性光伏器件提供了新的材料设计理念和工艺调控路径。相关研究以 “Heterointerface Growth Equilibration Enables High-Efficiency and Mechanically Robust Flexible Perovskite Solar Cells” 为题，近日发表于国际材料学知名期刊《Advanced Functional Materials》上.论文第一作者分为我院2024级博士研究生陈鑫，我院牛天启博士和赵奎教授为共同通讯作者（文章链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202525744）。

  以上工作得到了国家自然科学基金、教育部中央高校基金，陕西省重点研发计划、西安市科协青年人才托举计划、jcjc5500公海贵宾会青年拔尖人才计划专项基金等项目支持资助。

撰稿：张征 陈鑫 牛天启  审核：刘治科