锡卤钙钛矿因其与铅基材料相似的电子结构、环境友好性及高载流子迁移率，成为光伏领域中有潜力的铅替代材料。然而，其性能和重复性受限于前驱体溶液、固体及器件的降解，以及快速且不可控的结晶过程带来的缺陷。尽管对前驱体溶液的溶剂和添加剂工程进行了广泛研究，显著提升了锡基及锡铅钙钛矿太阳能电池的性能，但其在分子层面的作用机制仍不明确。
本研究阿卜杜拉国王科技大学Omar F. Mohammed、维多利亚大学Makhsud I. Saidaminov和亚利桑那大学Jean-Luc Bredas & Hong Li等人结合理论与实验方法，阐明了基于盐酸肼的添加剂——特别是苯肼盐酸盐（BHC）——在含锡钙钛矿前驱体溶液中的作用。BHC增强了二甲基亚砜（DMSO）、碘化亚锡（SnI₂）和碘化甲脒（FAI）之间的配位作用，有效抑制了Sn(II)的氧化倾向，稳定了前驱体溶液。此外，BHC促进了I⁻与Cl⁻之间的卤素交换，降低了SnI₄的含量，改善了结晶动力学。
实验结果表明，引入BHC后，锡铅钙钛矿太阳能电池的稳定性和能量转换效率均得到提升。本研究为设计高性能光伏应用中的先进钙钛矿添加剂提供了关键见解。
研究亮点：
- BHC重新平衡前驱体配位关系：通过调控SnI₂与DMSO及FAI之间的结合能，BHC有效抑制Sn(II)氧化，减缓结晶速度，减少缺陷形成。
- 促进SnI₄的Cl⁻/I⁻卤素交换：BHC优先与SnI₄发生卤素交换，生成SnI₄Cl₂，降低SnI₄含量，提升溶液与薄膜稳定性。
- 提升锡铅钙钛矿太阳能电池性能：实验证明BHC处理后的器件具有更高的结晶度、载流子寿命及能量转换效率（PCE达20.3%），并显著改善器件稳定性。
Y. Xu, I T. Cheong, L. Wang, et al. “ Hydrazine Hydrochloride Derivatives Balance Precursor Coordination in Tin-Based Perovskite Solutions.” Adv. Energy Mater. (2025): e02258.
https://doi.org/10.1002/aenm.202502258
索比光伏网 https://news.solarbe.com/202512/01/50013712.html
