本网讯（化学化工学院）近日，我校化学化工学院/高分子及能源化学研究院陈义旺教授、胡笑添教授团队联合上海交通大学颜徐州教授团队，在柔性钙钛矿太阳能电池研究领域取得重大进展。团队受生物“榫卯”结构启发，在国际上率先将“机械互锁网络”（MIN）聚合物支架应用于钙钛矿光伏器件，攻克了柔性电池在印刷制备中的关键科学难题，为其规模化生产与商业化应用开辟了新路径。研究成果于国际权威期刊《自然·合成》（Nature Synthesis）上发表。

面向下一代可穿戴电子、航空航天等领域的能源需求，柔性钙钛矿太阳能电池展现出广阔前景。然而，在从实验室走向工业化的过程中，印刷工艺下钙钛矿胶体粒子传输不均，导致薄膜质量与器件性能下降，成为制约产业发展的技术瓶颈。

为解决这一难题，我校研究团队与合作者巧妙设计并合成了一种基于轮烷单体的机械互锁网络（MIN）。将该结构作为添加剂引入钙钛矿前驱体墨水后，可构筑稳固的三维网络框架，如同为钙钛矿胶体粒子量身定制的“分子笼”，有效抑制了印刷过程中粒子的无序聚集和迁移。在印刷剪切力作用下，这一动态网络能够引导胶体粒子均匀、有序地共沉积至柔性基底上，形成高质量、高均匀性的钙钛矿晶体薄膜。该技术不仅显著提升了器件的光电性能，也极大增强了其机械柔韧性与长期运行稳定性。基于此项技术，研究团队采用弯月面涂布印刷工艺制备的柔性钙钛矿太阳能电池，实现了令人瞩目的光电转换效率：小面积器件（0.10 cm²）效率达26.22%，较大面积器件（1.01 cm²）亦达到24.50%，标志着我国在柔性钙钛矿光伏的印刷制备技术上已达到国际领先水平。

该研究是我校在面向国家能源战略需求的交叉学科领域取得的又一项标志性成果，填补了机械互锁材料在柔性能源器件印刷制备中的应用空白，为解决柔性钙钛矿电池的产业化瓶颈提供了全新的材料解决方案。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s44160-025-00904-6

审校：许航、涂金凤、朱文芳、欧阳仟