苏州大学王照奎AM：再生型氧化还原循环策略实现稳定锡钙钛矿光伏器件

来源：知光谷发布时间：2025-09-15 09:21:28

锡卤化物钙钛矿（THPs）由于Sn(II)易氧化而导致稳定性较差。尽管传统的还原策略能有效抑制Sn(II)的氧化，但在持续器件运行过程中还原剂的逐渐消耗会显著削弱其抗氧化能力，从而限制器件的长期稳定性。

本文苏州大学王照奎等人提出了一种利用4-巯基苯甲酸（4-MBA）的再生型氧化还原循环策略。在运行条件下，紫外照射可实现4-MBA的再生，同时驱动Sn(IV)向Sn(II)的持续还原，并促进双位点缺陷钝化，显著提升器件效率和稳定性。最终，器件实现了15.15%的优异效率，并在模拟昼夜循环的最大功率点跟踪（MPPT）测试中，在1100小时内保持初始效率的100%。

该工作提供了一种可持续的还原策略，有效解决了锡钙钛矿光伏电池的长期稳定性问题。

文章亮点

再生型氧化还原循环机制：首次提出基于4-MBA的硫醇-二硫键动态循环系统，在紫外光照下实现还原剂的持续再生，打破传统还原剂消耗限制，实现Sn⁴⁺的持续还原。
双位点协同钝化缺陷：4-MBA的羧基（–COOH）与FA⁺配位，巯基（–SH）与Sn²⁺通过路易斯酸碱作用结合，有效钝化深能级缺陷，显著降低陷阱密度。
卓越的器件稳定性：优化后的锡钙钛矿太阳能电池效率达15.15%，在氮气环境中5000小时存储后仍保持92%初始效率，在1100小时昼夜循环MPPT测试中效率无衰减。