柔性钙钛矿太阳能电池（f-PSCs）在可穿戴电子领域展现出广阔的应用前景，但其实际应用受限于软基底上钙钛矿结晶不均匀、晶界机械性能差以及有毒铅离子的潜在泄漏问题。
本研究南京工业大学夏英东、张辉和陈永华等人通过引入聚丙烯酸接枝氧化石墨烯（GO-PAA）纳米复合材料，成功制备出高性能的f-PSCs。GO-PAA因其高热扩散性和与钙钛矿组分的强相互作用，能够促进均匀钙钛矿晶体的形成，减少晶格应变并增强晶间连接。此外，GO-PAA的优异机械性能降低了钙钛矿薄膜的杨氏模量，显著提升了抗弯曲性能。
同时，GO-PAA能有效阻止铅离子泄漏，通过提高水渗透能垒和吸附泄漏的Pb²⁺，避免环境污染。最终，该f-PSCs实现了24.2%的冠军效率、1.436 W/g的功率重量比以及出色的机械稳定性。
文章亮点
多尺度应变分析：从原子尺度（局域八面体倾斜）到体相尺度（热膨胀系数不匹配）全面解析钙钛矿薄膜中晶格应变的来源。
应变调控策略：提出添加剂工程、异质外延生长和界面管理等创新方法，有效缓解应变不均匀性，提升器件稳定性。
协同效应：应变调控不仅能减少缺陷，还能优化能带结构，实现效率与稳定性的双重突破。
J. Yang, J. Wang, Y. Xie, H. Xu, M. Duan, T. Li, J. Wen, C. Zhang, Y. Xia, H. Zhang, Y. Chen, Environmentally Friendly Flexible Perovskite Solar Cells with Promoted Thermal Diffusivity and Suppressed Lead Leakage. Adv. Energy Mater. 2025, e01673.
https://doi.org/10.1002/aenm.202501673
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