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在自动化程度不断提高的时代，能源自主性变得至关重要。从我们手腕上的智能手表到探索太阳系的航天器，对具有高单位重量功率的便携式高效能源的需求至关重要。 为自主系统提供动力的传统方法，如化石燃料和核燃料;电池存储;从热波、动能波或无线电波中收集能量也有其缺点，包括体积大、需要系留充电或单位重量功率低。
柔性太阳能电池提供了一种有弹性、轻质和可持续的解决方案，在有光的地方是可行的 。传统光伏材料可以实现高功率转换效率（PCE），但有机-无机混合卤化铅钙钛矿不仅在高PCE方面表现出色，而且在经济实惠和易于加工成薄而轻的外形尺寸方面表现出色，这是达到高单位重量功率的先决条件。然而，尽管钙钛矿太阳能电池具有优异的光电特性，但其环境稳定性仍然是一个主要障碍。这一挑战在超薄器件中尤为明显，其中活性钙钛矿层缺乏厚而重的封装玻璃的保护。
通过对光敏层和衬底的工程设计，超轻钙钛矿太阳能电池的比功率高达 44 W g–1以及 良好的稳定性。这些太阳能电池可以集成到无人机中，以实现能源自主飞行。
这些超轻量级准二维钙钛矿太阳能电池的性能为航空航天应用提供了前景，其低重量、高功率密度和可存放性受到高度重视。同时，随着物联网领域的蓬勃发展以及医疗保健、运输和制造业对便携式能源解决方案的需求不断增长，这些太阳能电池有望为室内和室外环境中更广泛的设备供电。
尽管这项工作标志着超轻量级光伏技术向前迈进了一步，但还需要进一步的进步来增强这些设备的稳定性和可扩展性，并使该技术更接近实际应用。所需的进步包括改进太阳能电池结构，以及开发与这些太阳能电池的独特需求兼容的更有效和机械弹性的屏障层。
展望未来，我们热衷于通过创新的集成技术在各种器件中利用超薄和柔性钙钛矿光伏的独特特性。我们设想将这些太阳能电池整合到无人驾驶飞行器（UAV）中，使用适形或可部署的结构以及定制的机身设计。这些进步可以提高飞行器效率，甚至可以在阳光明媚的条件下实现永久飞行。
Ultralightweight perovskite solar cells for use in drones. Nat Energy (2024).
https://doi.org/10.1038/s41560-024-01504-y
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