可穿戴器件由于质轻便携、可集成于弯曲表面的特点,在医疗监测、智能生活等方面发挥着重要的作用并受到了广泛的研究关注,对于此类电子设备而言,可靠的柔性供能设备是其稳定工作的保障。钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其高效率、可溶液制备以及低成本的优点而被认为是一种很有前途的新一代光伏技术,与此同时钙钛矿多晶的特点也被认为适用于柔性太阳能电池的制造并可通过刮涂、卷对卷印刷等方式实现大规模产业化制备,柔性钙钛矿太阳能电池（FPSCs）是钙钛矿太阳能电池发展的一个重要方向,它的发展对于实现柔性电子器件在特定场景下的电能供应有重要的意义。在研究者们的不断努力下,FPSCs的能量转化效率（PCE）已经取得了巨大的提升,超过23%的PCE虽然落后于同结构的刚性器件,但是效率也已不再是它实际应用中的短板,光照稳定性、机械稳定性与可修复性成为更受关注的方面。现阶段,对于FPSCs性能提升的主要制约因素集中在柔性基底上,尽管不断有研究者推出新型的柔性基底例如无色聚酰亚胺/ITO、云母/ITO、高分子/石墨烯以及PDMS/PEDOT并取得出色的效果,但是对于它们的研究仍然处于实验室规模,现有的主流产品PEN/ITO以及PET/ITO难以被替代,因此基于成熟的商业化衬底开发高性能的FPSCs仍然具有重要的意义。相对于采用高温烧结氧化物作为电子传输层的n-i-p型PSCs而言,可低温制备的p-i-n型PSCs更适于在不耐高温的柔性衬底上制备,与此同时p-i-n型的PSCs也被证明易于实现良好的稳定性。对于合格的柔性太阳能电池而言,除了较高的PCE之外,还应该具有良好的机械稳定性来满足其被期望的应用场景,因此对于活性层本身柔韧性的提升以及赋予活性层可修复的特点具有重要的意义。此外无论对于刚性还是柔性太阳能电池,其在实际使用过程中需要高效的封装技术来实现对于水氧的有效阻隔从而延长器件使用寿命,基于以上考虑本论文主要包括以下几方面:1.弹性体晶界封装制备高效稳定的FPSCs。通过使用2,4,6-三甲基-2,4,6-三乙烯基环三硅氧烷（V3D3）以及多肽凝胶GSSG修饰活性层,形成弹性晶界缓冲应力的思路来提升活性层的机械稳定性并同步提高钙钛矿的结晶度。弹性晶界的形成有效的阻断了晶界方向的载流子复合与离子移动,钝化了晶界缺陷,基于此思路构建的FPSCs实现了能量转化效率与稳定性的同步提升。与此同时,相比于参比器件较差的机械性能,基于弹性晶界设计的FPSCs实现了机械稳定性的大幅度提升,V3D3原位交联形成弹性晶界的设计更是实现了10000次小半径弯折后仍然保留初始效率73%以上的良好表现,大大提升了FPSCs的实用性。2.基于可低温修复的功能高分子聚合物添加剂实现高效可修复的FPSCs。随着组份工程的发展以及器件结构的改良FPSCs在实际应用中面临的最主要挑战不再是PCE的提升,取而代之的是机械性能和使用寿命的提升,实现FPSCs应力损伤后的修复对于延长其使用寿命提升其机械稳定性具有重要的意义。由于钙钛矿材料本身以及柔性基底不耐强热的特点,低温修复对于FPSCs来说显得更加必要。本章中采用添加剂工程并基于钝化以及低温自修复的功能设计思想,设计了特定的功能高分子材料,其含有的氨基、羰基等可以与钙钛矿产生超分子相互作用钝化缺陷的基团可以显著改善成膜的质量提升PSCs的光伏性能,与此同时,这类功能高分子材料中固有的分子内氢键作用等可以赋予材料在低温下的修复的特点,并在受到应力损伤后通过与钙钛矿的相互作用实现自身以及钙钛矿薄膜形貌的修复,对于FPSCs应力损伤后的性能恢复有着积极的意义。3.高水氧阻隔性能的环保生物基高分子封装材料实现PSCs的低温无损封装。对于任何类型的光伏器件而言,有效的封装是其在实际使用过程中不可或缺的重要条件,封装材料对水氧的阻隔可以保障太阳能电池的稳定工作并大大提升其使用寿命。传统的封装技术通常在小规模时使用紫外固化胶,对于大面积模块的封装则采用EVA真空热压工艺,然而已有研究表明,对于此类封装方式要尽可能的避免封装材料与PSCs有效面积的接触,否则由于其较高的反应性以及钙钛矿自身较为活泼的化学性质会在封装过程中对PSCs造成负面影响。值得注意的是,尽管我国光伏新增装机量不断上升但是我国尚未完全掌握高醋酸乙烯酯含量的光伏级EVA以及POE封装膜的制备技术,此类封装膜长期依赖进口,与此同时EVA、POE材料的单体生产依赖石油化工技术,这在一定程度上不符合我国可持续发展和绿色发展的理念。本章采用来源更加环保的惰性生物基聚醚酯（BPEE）作为封装材料,BPEE在实现高效水氧阻隔性能的同时通过材料自身与基底的之间强烈的非共价相互作用,在低温、低压力下实现对刚性、柔性钙钛矿太阳能电池的无损封装。