随着清洁能源需求向多元化、便携化方向发展，柔性钙钛矿太阳能电池因其轻质、可弯曲的特性，被视为推动可穿戴设备、车载光伏及物联网供电革命的关键技术。然而，其在复杂应力下的性能衰减与大规模制备难题，始终是产业化的主要障碍。近日，西安交通大学的一项创新研究为这一领域带来了突破性进展。
西安交通大学电子科学与技术学院的吴朝新教授与董化教授团队，创造性地提出了一种 “原位双区域锚定”策略。该策略的核心是设计并合成了一种名为VIPS的两性离子凝胶单体。这种材料能智能地“识别”并锚定在电池的两个关键薄弱区域：其咪唑基团通过π-π共轭作用稳固埋底界面，而磺酸基团则与钙钛矿中的铅离子(Pb²⁺)形成强力配位，牢牢锁定晶界。
在热激活后，VIPS单体聚合形成一张柔性的动态网络。这张网络如同给电池内部植入了一个智能的“减震与修复系统”：它不仅能有效释放在弯曲、形变时积累的内应力和界面应力，抑制微裂纹的产生与扩展，还同时构筑了一道屏障，显著阻挡了外界水氧的侵蚀和内部铅离子的泄漏，从根源上提升了器件的耐久性与环境友好性。
基于该策略制备的柔性钙钛矿光伏器件，取得了全方位的性能飞跃：
效率创纪录：小面积电池(0.11 cm²)的光电转换效率高达25.45%；将其放大至20.21 cm²的组件，效率仍保持在22.47%；即使面积扩大到749 cm²，效率也达到了17.75%，在0.1-1000 cm²的尺度范围内树立了新的性能标杆。
弱光性能优异：在室内光照条件下，器件效率更是突破40%，展现了为物联网电子设备供电的巨大潜力。
稳定性卓越：器件通过了严苛的稳定性测试，在持续光照1000小时后效率保持率超过90%；在黑暗环境中存放5000小时后，性能仍稳定在初始值的90%以上。
机械韧性超强：在经过20,000次剧烈弯曲循环后，器件效率仍能保持97.3%；即使在不同的固定弯曲状态下测试5000小时，性能衰减也不足2%。
这项题为《原位双区域选择性锚定两性离子凝胶实现高效耐用柔性钙钛矿太阳能电池》的重磅研究成果，已发表于国际能源材料顶级期刊《先进能源材料》。它不仅仅是一项实验室内的效率提升，更是为柔性钙钛矿太阳能电池从实验室走向规模化生产与应用，提供了一种普适性强、效果显著的全新解决方案，标志着我国在柔性光伏这一前沿赛道上的关键技术突破
