柔性钙钛矿太阳能电池（F-PSCs）凭借其轻质、可弯曲及可溶液加工等优势，在可穿戴电子与建筑一体化光伏等领域展现出巨大潜力。然而，实现其商业化应用的核心瓶颈在于长期环境稳定性，尤其是对水分的极端敏感性。与使用玻璃基底的刚性器件不同，柔性器件采用的聚合物基底具有更高的水汽透过率，水分极易渗透并诱发钙钛矿层发生不可逆降解、离子迁移及相变，导致性能急剧衰减。因此，在柔性器件内部构建高效、持久且能兼容柔性工艺的水汽阻隔界面，是推动该技术走向成熟的关键。

可穿戴电子设备因其在运动检测、智能服装和健康监控等方面的应用引发了广泛关注。保持充足的电源供应是确保可穿戴电子设备持续运行的关键因素。有机太阳能电池(OSCs)具有良好的柔韧性、便携性和低成本等优势，已经实现了超过19%的功率转换效率，可作为可持续供电的可穿戴电子设备的自供电源。在这篇综述中，概述了OSCs在可穿戴电子产品中的应用，包括柔性OSCs、半透明OSCs和OSCs可扩展制造技术的最新进展。此外，文中还提出了在开发为可穿戴电子设备供电的特定OSCs中所面临的挑战。原文链接：https://doi.org/10.1016/j.wees.2024.03.001

具有电子离域且与活性层组分有非共价相互作用的固体添加剂已成为高性能OSCs发展的关键推动因素。然而，挥发性卤代固体添加剂的广泛使用引发了严重的环境和健康问题。 本文通过引入新型非卤固体添加剂策略，实现对小分子受体（SMA）的结晶的有效调控，优化活性层形貌，基于此制备的有机太阳能电池（OSCs）在PM6:Y6体系中取得了19.47%的光电转换效率（PCE），刷新该体系的性能纪录，并基于非卤溶剂加工的PM6:BTP-TO2:AT-β2O活性层获得了20.14%的PCE，同时该固体添加剂在多种活性层体系中均展现出良好的通用性，在OSCs领域取得重要研究进展 论文链接：https://doi.or

氧化锌（ZnO）因其具备优异的电子迁移率和热稳定性，近年来被认为是极具前景的可溶液加工电子传输层候选材料。然而，在高效有机太阳能电池尤其是正向结构和柔性器件中的实际应用仍受到两个核心问题的限制：一是多尺度结构无序，二是表面氧空位缺陷密度高。我们通过双功能固体添加剂1,4-二碘苯（DIB）实现了ZnO系统中宏观与微观结构有序性调控以及表面缺陷钝化的同步调节，进而优化了纳米颗粒的堆叠方式。系统分析表明，固体添加剂DIB分子在成膜过程中通过强分子间相互作用牢固吸附于ZnO纳米颗粒表面，形成空间位阻效应，抑制颗粒团聚并促进均匀成膜。经过温和热退火处理后，DIB逐渐升华，形成颗粒间的自由体积，在偶极相互

针对钙钛矿/有机叠层太阳能电池中宽带隙钙钛矿初始相分布不均一及在光照老化后相分离加剧的科学问题，本研究提出一种选择性延缓结晶调控策略。团队设计了一种功能掺杂剂3-氨基-5-氟苯甲酰胺 (AFBA)，其具有较强的分子偶极，由于Br-电负性、离子半径较大，更靠近偶极中心，因此AFBA与Br-存在较强的分子偶极-离子库仑力。通过将AFBA掺入钙钛矿前驱体溶液中，选择性延迟以Br为主导的结晶，从而调控大面积薄膜初始的卤素分布。经AFBA处理的薄膜实现了水平尺度和垂直尺度的相均一，并具有良好的相稳定性。同时，初始相均一的薄膜离子迁移活化能增加，表现出较高的准费米能级分裂与较好的抗光照老化稳定性。因此，1

柔性钙钛矿太阳能电池（FPSCs）因其优异的光电性能、轻质设计以及高比功率密度，在可穿戴设备、建筑一体化光伏以及移动能源系统等领域具有巨大的应用潜力。然而，在实际应用中，FPSCs在频繁弯曲等机械应力作用下，其功能层易遭受应力破坏，导致结构失效和光电转换效率下降。为缓解这一问题，研究者们引入了中性层（NP）概念，通过将功能层置于器件中心，并在顶部金属电极上通过粘合剂引入保护层来减少弯曲时的应力集中。但即便如此，粘合剂在多次弯曲循环中的脱附问题依然存在，且其背后的机制尚未明确。李耀文教授团队针对这一难题展开了深入研究。他们发现，商业粘合剂因杨氏模量高、粘附强度低，在弯曲过程中难以承受层间剪切应力

自组装单分子层（SAM）因其更低的寄生吸收成为传统空穴传输层（HTL）PEDOT:PSS的替代品。但最广泛使用的SAM（2PACz）偶极矩小，导致分子偶极-偶极相互作用弱，偶极取向紊乱，功函数调节受限，造成严重的界面能量损失。为了突破这一瓶颈，李耀文教授团队在2PACz咔唑的端基接枝噻吩基团，得到了SAM材料（Th-Cz），该材料在热退火过程中形成了瞬态共振结构，偶极矩增大了一倍。这加强了分子间的偶极-偶极相互作用，促进了Th-Cz薄膜的有序排列和偶极取向，改善了界面功函数，增强了空穴提取，抑制了HTL/活性层界面处的能量损失。此外，Th-Cz与给体之间的范德华相互作用，使得给体在受体之前结晶

钙钛矿太阳能电池（pero-SCs）作为一种光电转换效率高、成本低的新型太阳能电池技术，近年来发展迅速。然而，大规模生产高效稳定的钙钛矿太阳能电池仍面临诸多挑战，尤其是n-i-p型钙钛矿太阳能电池。目前，常用的掺杂空穴传输材料（HTM）如Spiro-OMeTAD存在稳定性问题，限制了其商业化应用。非掺杂有机HTMs因其高稳定性而被视为理想替代品，但它们的薄膜厚度通常较薄（30-100 nm），在大规模生产时难以保证均匀性，容易导致电荷载流子积累和复合，影响电池性能。因此，开发能够实现大面积均匀沉积的非掺杂HTMs是推动n-i-p型钙钛矿太阳能电池模块规模化应用的关键。本文设计了一种新型非掺杂小

半透明有机太阳能电池中给体和受体材料的分子堆积决定了平均可见光透过率（AVT）和能量转换效率（PCE）之间的权衡，这严重制约了光利用率（LUE）的提高。基于此，苏州大学李耀文教授等人通过精心设计主客体活性层调控分子堆积，进而同时提高AVT和PCE。对各种主给体和客体材料组合的系统研究表明，具有更多缺电子氢原子的给体材料倾向于与具有富电子氧原子的客体材料形成C─H···O相互作用。主给体D18和客体BTO-BO之间的氢键相互作用促进了给体分子堆积模式在结晶过程中从混合的J型和H型转变为以J型堆积为主，从而显著减少了可见光吸收并增强了空穴传输。此外，BTO-BO可作为主受体BTP-eC9的成核剂，

苏州大学材料与化学化工学部李耀文教授课题组（博士研究生董鹏鹏和硕士研究生张植朝）在钙钛矿/有机叠层太阳能电池领域取得新突破。针对钙钛矿/有机叠层太阳能电池在运行中因高偏置电压驱动及持续光照引发的稳定性劣化难题，本研究提出晶格强化协同相分离抑制策略。通过将具有较大离子半径的二甲铵离子（DMA+）掺入到钙钛矿活性层中，通过诱导形成中间相、增强结晶度和减少晶格结构缺陷来延迟钙钛矿结晶。其中，DMA+进入晶格的A位，使[PbX6]4- (X: I/Br)八面体倾斜，扩大了钙钛矿带隙，缩短了Pb-I键，并增强了晶格。这减轻了卤化物从晶格中逸出以及随后的离子迁移。在高功率光照和偏压下，钙钛矿子电池中的相分

狭缝涂布已成为钙钛矿太阳能电池（pero-SCs）和组件（pero-SMs）大规模生产的关键技术。然而，由于钙钛矿在成膜过程中不可控的结晶动力学和复杂的相演变，狭缝涂布制备的pero-SCs和pero-SMs的光电转换效率（PCE）仍显著低于旋涂制备的器件。本文通过溶剂工程控制狭缝涂布过程中CsFA基钙钛矿的晶核生长和相变，通过添加挥发性2-甲氧基乙醇（2-ME）并将其与N,N-二甲基甲酰胺（DMF）结合作为主要溶剂来设计一种钙钛矿前驱体溶液。2-ME的高蒸气压和Kamlet-Taft β值促进了钙钛矿快速成核，并与甲脒氢碘酸盐（FAI）形成氢键，促进高密度晶核的形成，从而使钙钛矿薄膜均匀生长

当前高效率的柔性OSCs主要采用溅射于塑料基底上的ITO作为电极，ITO的本征脆性严重限制了其在高耐机械弯曲场景中的应用。AgNWs作为可替代ITO的候选电极材料，虽具有优异的导电性和柔韧性，然而基于其构筑的柔性FTE在正向结构引领的高效率OSCs中，仍然存在界面能级失配、表面浸润性不佳及机械稳定性差等问题。面临以上挑战，苏州大学李耀文教授等人针对AgNWs基透明电极的界面性质进行精准调控，采用含巯基的自组装分子（SAMs）半胱氨酸（Cys）及其衍生物2-乙酰氨基-3-巯基丙酸（AMA）对AgNWs电极进行修饰，成功实现电极界面性质优化：（1）提升电极功函数，优化电极与界面层、活性层间的能级匹

近日，我校材料与化学化工学部李耀文教授课题组在《自然·材料》（Nature Materials）上，发表了题为“Organic solar cells with 20.82% efficiency and high tolerance of active layer thickness through crystallization sequence manipulation”的研究论文。该论文解决了有机太阳能电池效率（PCE）随活性层膜厚增加急剧衰减的问题，获得纪录认证效率的小面积单节（PCE = 20.43%，0.062 cm2）和大面积模组（PCE = 18.04%，15.03 cm2）

可穿戴技术和精密传感器的持续发展推动了对环保、可靠且具有良好机械稳定性的能源的需求。柔性有机太阳能电池(OSCs)因其显著的机械柔性和高功率转换效率(PCE)，有希望成为高污染、不可再生传统化石能源的有效解决方案。能够与各种器件和基板无缝集成的柔性OSCs，是多种电子设备移动电源的绝佳选择。苏州大学李耀文教授等人从自供电可穿戴应用的角度总结了柔性OSCs的最新成果。讨论了塑料基板和电极材料的进展，评估了性能标准，并总结了近些年来柔性OSCs与刚性OSCs的PCE增长情况。随后，探索了柔性OSC在自供电可穿戴应用中的新颖应用。最后，对柔性OSC及其在自供电可穿戴设备中的应用目前面临的挑战进行了总