中文摘要：

柔性染料敏化太阳电池，具有可弯曲、重量轻和低成本等突出特征，然而，由于对电池的"柔性"特征尚无系统的定量评价方法，电池的弯曲失效机理尚不清楚，成为阻碍柔性电池发展的亟待解决的重要问题。本项目紧密围绕电池在弯曲作用下为什么会破坏的重要科学问题，首先提出采用弯曲实验方法来系统定量地评价电池的柔性服役行为，表征弯曲作用对电池输出特性的影响规律，通过研究光阳极TiO2薄膜在弯曲作用下电子传递性能与组织结构的演变规律，阐明TiO2薄膜的电学性能和组织结构的损伤过程规律，从而揭示出电池的弯曲失效机理。本项目拟揭示的电池弯曲失效机理，可为深入理解电池柔性服役行为及其力学机制提供理论依据，还可为高耐弯曲高性能TiO2薄膜及柔性电池的制备提供科学指导，对于推进柔性染料敏化太阳电池的高效化发展和提高电池的柔性服役稳定性具有重要科学意义。

结论摘要：

柔性染料敏化太阳电池（DSSC），具有可弯曲、重量轻和低成本等突出特征，然而，由于对电池"柔性"特征尚无系统的定量评价方法，电池的弯曲失效机理尚不清楚，成为阻碍柔性电池发展的亟待解决的重要问题。本项目紧密围绕电池在弯曲作用下为什么会破坏的重要科学问题，首先提出电池柔性服役行为的弯曲评价方法，获得了弯曲作用对电池结构层与输出特性的影响规律，阐明了TiO2薄膜演变与损伤规律，揭示了电池弯曲失效机理，并提出了提高柔性电池效率和抗弯曲性能的示范性方法，完成了预定目标。具体研究进展如下（1）系统研究了真空冷喷涂参数对薄膜电子传递性能和电池输出特性的影响规律，发现了真空冷喷涂中温度/压力对纳米多孔TiO2薄膜电子传递性能的协同增强效应，为柔性电池高性能纳晶多孔薄膜制备奠定了基础。（2）提出了适用于柔性DSSC的阻挡层低温制备方法，形成了柔性DSSC单电池的制备工艺。（3）提出了化学镀制备高效柔性铂对电极的方法，揭示了离散颗粒结构Pt电极具有高催化活性和高抗弯曲能力的机理，为深入理解柔性DSSC弯曲服役行为提供了依据。（4）发现了柔性电池在弯曲服役中光伏性能显著下降后的恢复现象，采用自主研制的柔性太阳电池弯曲实验机，系统研究了柔性电池在弯曲作用下的性能变化规律，揭示了电池弯曲失效行为的TiO2薄膜开裂和剥落失效机理。（5）发现了柔性电池在弯曲作用下的奇异高效化现象，揭示了其电子传递性能各向异性演变机理，由此提出了基于可控弯曲、绝缘散射层等方法提高柔性DSSC效率和抗弯曲性能的方法。相关成果在Journal of Power Sources、Applied Surface Science等本领域高水平学术期刊发表SCI收录论文11篇，通过可控弯曲提高柔性DSSC效率的技术申请发明专利1项，应邀做国际国内学术会议邀请报告5次。其中，面向高效抗弯曲柔性电池DSSC散射层真空冷喷涂制备工艺研究的工作，在第七届亚太染料敏化与有机电池会议上获得了“Top Ten Best Poster Awards”。本项目成果，为发展耐弯曲高性能TiO2薄膜及柔性电池制备技术提供了理论支撑，对深入理解电池柔性服役行为具有重要科学意义。