柔性太阳电池具有重量轻、可卷对卷连续生产、可卷曲、不易破碎、便于携带和可穿戴等特点, 可在多种领域为人们提供电力, 具有非常广泛的应用前景。近年来, 在基于刚性衬底的有机/无机杂化钙钛矿太阳电池(PSC)展示了出色的功率转换效率之后, 柔性PSC研究也受到了人们的广泛关注。目前, 柔性PSC的转换效率已经达到了18.1%。本文介绍了近年来柔性PSC领域的相关研究工作, 综述了已应用于柔性PSC的柔性基底、透明电极和界面传输层等关键材料近来的发展, 并探讨了这些材料应用于柔性PSC时的优势和面临的主要问题, 最后对柔性PSC未来的发展进行了展望。

为了满足透明导电薄膜轻便、可折叠、高分辨率及快速响应的需求,在AZO单层透明导电薄膜研究基础上,尝试在柔性PET衬底上制备AZO/Ag/AZO三层透明导电薄膜。先利用光学薄膜设计软件对膜系进行设计优化,再参照此优化值制备研究不同AZO、Ag层对AZO/Ag/AZO薄膜光电性能的影响。通过合理的实验设计与对比,发现在柔性PET衬底上制备的三层AZO薄膜与在硬质衬底上制备的薄膜光电性能相当,且当三层AZO/Ag/AZO薄膜中AZO层厚度在40~45 nm,Ag层厚度8 nm时,在可见光波段的透过率高达到92%,电阻率低至4.0×10-5Ω·cm,透明导电薄膜的品质因子最高为12.6×10-2Ω-1。得到的AZO/Ag/AZO三层透明导电薄膜具有与常见的ITO薄膜相比拟的性能。

为使ⅡⅥ族化合物ZnS薄膜具有可弯曲性,选用柔性的聚酰亚胺作为衬底材料,用射频磁控溅射法沉积ZnS薄膜,对所制备薄膜的结晶结构、组分和光学特性进行分析。实验结果表明,所制备薄膜为结晶态的闪锌矿ZnS结构,择优取向为(111)晶面,晶粒尺寸为25.6nm。薄膜组分接近化学计量比,并具有少量的S损失。薄膜在可见光区和近红外光区的平均透射率分别为82.0%和90.5%,透光特性良好。作为对比,在钠钙玻璃衬底上溅射的ZnS薄膜的结晶度高于聚酰亚胺衬底薄膜,但其透射率略低于柔性ZnS薄膜。实验结果表明了用磁控溅射法在柔性聚酰亚胺衬底上制备ZnS薄膜的可行性。

柔性显示作为下一代显示，由于其具有超薄，质量轻，耐用等优点，已经引起了广泛的关注。为了制备柔性显示，柔性薄板如塑料和金属薄片作为衬底已被研究。在过去十几年中，柔性衬底大规模替代传统的玻璃衬底具备很大的潜力，其被认为是柔性显示发展的关键。文章综述了柔性衬底如聚合物、不锈钢、超薄玻璃、纸质和生物复合物的最新进展，并针对柔性衬底的缺点介绍了改善方法。最后，为了推进柔性显示的发展，概述了卷对卷技术，其在柔性显示应用中有着广阔的市场。

利用射频磁控溅射法首次在室温水冷柔性衬底 PET上制备出了可见光透过率高、电阻率低的掺锆氧化锌(ZnO:Zr)透明导电薄膜。X射线衍射和扫描电子显微镜表明,ZnO:Zr薄膜为六角纤锌矿结构的多晶薄膜,且具有平行于衬底方向的择优取向。实验获得ZnO:Zr薄膜的最小电阻率为1.55×10-3 Ω·cm。实验制备的ZnO:Zr薄膜具有良好的附着性能,其可见光区平均透过率超过90％。