叶龙&侯剑辉**Joule:可拉伸太阳能电池标准化评估报告指南

可拉伸太阳能电池主要以有机 / *分子半导体为核心，少数基于钙钛矿材料，是一类特色鲜明、发展迅速的光伏技术，可在大形变条件下稳定工作。天津大学叶龙、中国科学院化学研究所侯剑辉等人指出，这类器件面向可穿戴电子、智能织物、生物集成系统与分布式传感网络等应用场景，不仅需要较*的初始光电转换效率，更重要的是在反复拉伸过程中保持稳定的电输出。在众多技术路线中，本征可拉伸器件结构集成弹性基底、柔性电极与可形变活性层，实现拉伸应变下的光电能量输出。刚性光伏器件已有成熟评价标准，柔性光伏也逐步建立相应测试规范，但现有体系并不适用于可拉伸器件（图 1A）。以国际电工委员会（IEC）60904 系列为代表的国际标准针对几何固定的平面器件；后续面向柔性光伏、室内光伏的补充规范仅考虑弯曲形变与光照变化，并未解决拉伸应变带来的核心问题。拉伸会改变器件尺寸，在多层异质材料间重新分配应力，并产生与时序相关的黏弹性效应，直接、甚至瞬时改变光伏参数。因此，效率保持率、力学耐久性等关键指标缺乏统一的测试条件与评价基准。即便初始效率相近的器件，其拉伸能力、抗疲劳特性以及应变下的输出性能也可能差异巨大，而标准化评价的缺失往往掩盖了这些区别。此外，拉伸过程中活性面积变化、基底造成的光学干扰、应变速率依赖性、应力分布不均一等关键实验因素常被忽略，容易造成器件性能被系统性*估或误读。基于上述现状，该评述提出一套可拉伸太阳能电池评价规范，系统探究各类因素对性能参数的影响规律。研究以本征可拉伸有机光伏（IS‑OPVs）为模型体系，梳理现有测试方法中造成数据难以横向对比的根源，建立一套适用于拉伸形变工况下光伏与力学性能的报告评价框架。通过统一性能指标、测试条件与测量流程，该框架有望实现不同研究成果之间的可靠比对，为可拉伸光伏器件及其相关方向的发展提供定量支撑。

当前该领域发展的核心瓶颈在于缺少标准化力学测试体系，导致不同研究的数据不具备可比性。针对该痛点，研究进一步明确标准化评价框架建设面临三大核心任务：界定应变条件下的关键性能参数、识别并控制各类干扰因素、形成推荐测试流程。相较于刚性光伏完善的表征方案，可拉伸器件的评价体系仍不成熟，表征维度往往不够完整，阻碍技术走向产业化。标准化建设不能仅停留在单轴拉伸测试，还需要覆盖实际应用场景中的多轴形变。单轴拉伸仅适合材料初步筛选；若要真实评估可穿戴器件的服役性能，还需开展双轴拉伸、扭转等多轴测试，模拟人体皮肤承受的全向应变。将测试方案与原位表征技术联用是领域重要前沿方向，有助于揭示效率衰减与全域界面失效机制之间的内在关联。这套实验室级测试方案是推进标准化的必要基础，但落地推广仍需克服诸多实施难点与工程挑战。建议将 S80、N80 指标组纳入同行评审论文、开源基准数据库以及商用材料数据表，推动领域内广泛采用。同时，实际应用还存在两大难点：自动化显微拉伸光电联用设备普及度有限，多层封装结构会引入复杂的力学耦合效应。依托上述方案，开展产学研协同攻关，并联合国际电工委员会（IEC）等机构制定正式的国际测试标准，有望充分释放可拉伸光伏的应用潜力。目前，面向可拉伸光电探测器的标准化测试与报告规范也正在同步研发。

文献信息

Reporting guidelines of stretchable solar cells toward standardized evaluation

Dexia Han、Wenchao Zhao、Yong Cui、Kangkang Zhou、Xin Li、Yurim Bae、Vakhobjon Kuvondikov、Bumjoon J. Kim、Jianhui Hou、Long Ye

https://www.cell.com/joule/abstract/S2542-4351(26)00399-5

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