综述：可扩展涂层技术在柔性钙钛矿太阳能电池中的进展与策略

本综述系统梳理了柔性钙钛矿太阳能电池（F-PSCs）在可扩展涂层技术领域的最新突破，重点分析了刮涂、狭缝涂布、喷涂等规模化沉积工艺与卷对卷（R2R）制造的兼容性，并探讨了低温电荷传输材料、柔性透明电极及多阳离子钙钛矿配方等关键技术在提升器件效率（PCE>17%）与机械稳定性方面的协同作用。

　　

柔性钙钛矿太阳能电池的技术演进背景

钙钛矿太阳能电池（PSCs）凭借其卓越的功率转换效率（PCEs）、低成本材料特性以及低温溶液加工兼容性，已成为下一代光伏技术的有力竞争者。目前刚性基底上的认证效率已达27.0%，但向柔性器件的规模化转型仍面临独特挑战。柔性架构要求材料与工艺在保持高效率的同时，具备优异的机械耐弯曲性与可扩展生产能力。

关键材料与界面工程突破

柔性器件的性能优化依赖于低温处理的电荷传输材料与柔性透明电极的协同开发。通过溶剂工程、添加剂调控及界面修饰策略，可精确控制钙钛矿薄膜的形貌与结晶质量。例如，多阳离子钙钛矿组分（如FA⁺/MA⁺/Cs⁺混合体系）能显著增强薄膜的相稳定性，而界面层修饰（如金属氧化物传输层）可减少电荷复合损失。这些材料创新使柔性组件在活性面积超过100 cm²时仍能实现17%以上的PCE。

规模化涂层技术的工艺挑战

刮涂（blade coating）、狭缝涂布（slot-die coating）和喷涂（spray coating）等沉积技术是推动卷对卷（R2R）制造的核心。工艺参数如涂布速度、溶液粘度与基板温度直接影响薄膜均匀性与缺陷密度。研究表明，狭缝涂布可通过动态结晶控制获得毫米级均匀薄膜，而喷涂技术更适合非平面基底的快速覆盖。然而，溶剂挥发动力学与结晶速率的平衡仍是实现无针孔大面积薄膜的关键难点。

稳定性与封装策略的创新

柔性器件的长期稳定性需同时应对机械疲劳与环境侵蚀（水分、氧气、光热应力）。高阻隔封装材料（如原子层沉积氧化物层）可有效隔绝外部降解因子，而聚合物-无机复合封装结构能兼顾柔性与阻隔性能。机械稳定性测试表明，引入弹性界面层（如聚氨酯胺）可使器件在弯曲半径<5 mm时耐受10,000次循环仍保持90%初始效率。

产业化前景与跨学科协作需求

尽管实验室级柔性PSCs已取得显著进展，其商业化仍面临效率-稳定性-成本的平衡挑战。未来需通过材料科学（如新型二维钙钛矿）、精密工程（R2R工艺优化）与工业标准的跨领域合作，解决大面积模块的性能均一性、耐久性验证及环境相容性问题。柔性PSCs在建筑一体化光伏、可穿戴能源等场景的应用潜力，正推动其从实验室向产业化快速迈进。