高效率和低成本的钙钛矿太阳能电池的出现，有望突破长期制约柔性薄膜太阳能电池发展的效率与成本的瓶颈问题，为柔性太阳能电池的发展提供了重要的机会。富勒烯及其衍生物是柔性钙钛矿太阳能电池电子传输层的最佳候选材料，亟待深入研究。在本项目执行期间，我们合成了多种新型富勒烯及其衍生物电子传输层材料，制备了基于富勒烯的柔性钙钛矿太阳能电池，探索富勒烯的分子结构和修饰基团对钙钛矿电池器件光伏性能和稳定性的影响，研究了富勒烯电子传输材料的LUMO能级、电子迁移率和表面形貌等因素对钙钛矿太阳能电池光伏性能的影响，实现了原计划设定的高效率柔性钙钛矿太阳能电池的制备目标。我们开发了含有酯基、苯基和吡啶基等修饰基团的新型富勒烯衍生物作为电子传输材料，研究了修饰基团对电子传递、光伏性能和界面稳定性等的影响。我们构筑了基于全溶液处理的TiO2/C60双层电子传输层柔性钙钛矿器件，效率达到16%，并且经过1500次循环弯折后，电池效率任然保持原来的80%。我们将可以低温溶液处理的CeOx薄膜作为界面层材料引入到PC61BM和Ag电极之间，形成PC61BM/CeOx双电子传输层。PC61BM/CeOx双电子传输层的引入，极大地提高了器件的光照稳定性。此外，我们开展了具有新颖碳笼结构的新型富勒烯的合成工作，为本项目涉及的钙钛矿太阳能电池的研究提供丰富的富勒烯原料。项目的研究成果有望推动具有高效率和高稳定性的柔性钙钛矿太阳能电池的发展，促进钙钛矿太阳能电池的商业化应用。 2100433B