百日衰减15.06%!日本上智大学用2-ABZ使锡钙钛矿电池百日后保持初始效率的84.94%

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来自日本上智大学（Sophia University）与国立材料科学研究所（National Institute for Materials Science, NIMS）的研究人员，将2-氨基苯并噻唑（2-ABZ）引入准二维（q-2D）Ruddlesden-Popper锡钙钛矿太阳能电池（SnPSCs），以抑制长期影响该类器件效率和寿命的锡氧化问题。研究团队表示，这种添加剂策略能同时提升电池的光伏性能并延长器件寿命，有望推动无铅钙钛矿太阳能电池走向商业化。

2-ABZ是一种含有氮、碳、硫和氢的杂原子分子。研究团队解释，许多钝化添加剂只针对单一降解机制，而2-ABZ在钙钛矿薄膜形成和器件运行过程中同时发挥多种互补功能：调节晶体生长、减少陷阱态形成、防止离子迁移、抑制锡氧化并改善界面能级排列，从而覆盖了长期限制SnPSCs效率提升的多个内在薄弱环节。

上智大学科学与技术学院材料与生命科学系项目负责人Yuko Takeoka教授表示，2-ABZ在界面的积聚对减少钙钛矿层中的埋藏缺陷至关重要。该物质能在薄膜底部形成致密的成核位点，进而生成高质量且稳定的钙钛矿薄膜。

这些作用最终体现在长期性能测试中。含2-ABZ的未封装太阳能电池在储存100天后仍保持初始效率的84.94%，未经过处理的器件保留率仅为48.95%。在模拟阳光下连续运行时，处理后的器件经过10小时仍保有近89%的原始性能，对照器件则在一个小时内迅速衰减。表面分析显示，2-ABZ抑制了Sn²⁺向Sn⁴⁺的氧化，而这是锡钙钛矿的主要降解途径。X射线光电子能谱还显示氧化碘物种明显减少，飞行时间二次离子质谱法证实碘化物的迁移受到大幅抑制。

在应用层面，安装硅基太阳能电池需要宽阔平坦的土地，而钙钛矿太阳能电池（PSCs）轻便、灵活且形状可控，被视为有前景的下一代光伏技术。效率和寿命的提升，对这类电池实现商业可行性十分重要。Takeoka表示，相关结果为开发更安全的无铅太阳能电池提供了可行路径，也有望扩大光伏电池的应用范围。

该研究成果于2026年6月15日发表在期刊《Solar RRL》第10卷第11期上。

关键词 太阳能电池 光伏技术 光伏电池