钙钛矿和有机太阳能电池具有制作工艺简单、机械柔性好等优点，是近年来的研究热点。电子传输层是钙钛矿和有机太阳能电池中重要组成部分，它承担提取、传输电子的任务，直接影响着太阳能电池的能量转换效率。目前，在钙钛矿、有机太阳能电池中已经成功开发出多种电子传输层材料，包括金属化合物、有机小分子以及有机聚合物等，它们在电子传输性能与制备工艺方面都有着各自的优势。但是不同的器件结构(如柔性器件)和界面环境对于电子传输层的要求也有所不同。为了实现高效柔性钙钛矿和有机太阳能电池，仍需要开发可低温加工、机械柔性好的电子层材料。本文开发了两种新型电子传输层，并在此基础上了实现柔性钙钛矿和超薄柔性有机太阳能电池，具体如下：
　　1、传统正式结构的钙钛矿太阳能电池中，常用的二氧化钛(TiO2)电子传输层需要高温(>500℃)处理，而过高的温度会破坏柔性基底，不适合制备柔性器件。为了满足柔性钙钛矿太阳能电池的制备条件，本文采用十八烷基二甲基苄基氯化铵(SDBAC)掺杂富勒烯衍生物[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PC61BM)作为电子传输层制备了柔性钙钛矿太阳能电池。所制备的器件光从顶部入射，结构为：PES/Ag/PEI/dopedPC61BM/CH3NH3PbI3-XClX/Sprio-OMeTAD/PEDOT:PSS。掺杂的PC61BM电子传输层可以通过溶液法制备，无需高温加热。掺杂后，PC61BM电导率提高了3个数量级。基于此电子传输层，制备的柔性钙钛矿太阳能电池的光电转换效率达到11.8%。在6mm的弯折半径下，弯折1000次后，效率仍能保持初始性能的84%，展现出了良好的机械性能。
　　2、氧化锌(ZnO)是一种常见的电子传输层，它具有可低温制备、电子迁移率高、功函数低等特点。但是，常规溶胶-凝胶法制备的ZnO表面存在的羟基会导致其上方的钙钛矿薄膜在加热条件下分解。本文采用分子结构中不含羟基的聚乙烯亚胺(PEI)取代溶胶-凝胶法配方中的乙醇胺(EA)，该配方下制备的ZnO(PE I)与传统法制备的ZnO(EA)相比，表面羟基大幅度减少，同时功函数与ZnO(EA)相比降低了0.35eV。进一步地，在ZnO(PEI)上增加一薄层PC61BM作为阻挡层，制备出热稳定性良好的正式结构的钙钛矿太阳能电池(ITO/ZnO(PEI)/PC61BM/CH3NH3PbI3/Sprio-OMeTAD/Ag)，钙钛矿电池的效率达到了15.4%。同时，有机太阳能电池在ZnO(PEI)电子传输层上也展现了良好的性能。
　　3、在ZnO(PEI)电子传输层的基础上，进一步优化了锌盐与PEI的质量比，得到了适用于非富勒烯有机太阳能电池电子传输层的最优比例。在研究过程中，发现锌盐的引入能够缓解PEI与非富勒烯受体之间的反应。同时，ZnO(PEI)配方中的聚合物PEI使它与ZnO(EA)相比具有更好的机械弯折性能。基于ZnO(PEI)电子传输层材料，在1.3μm厚的PEN基底上制备了超薄有机太阳能电池。电池分别采用了导电高分子聚(3，4-乙烯二氧噻吩)：聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)，金属Ag纳米线以及氧化铟锡(ITO)作为底电极，电池性能良好，最高效率超过15%。超薄器件在100次的拉伸皱缩循环中(形变量超过45%)，效率几乎保持不变，展现出了优异的机械性能。