综述：双功能添加剂在高效稳定锡钙钛矿太阳能电池中的作用

这篇综述系统探讨了双功能添加剂（BAs）在解决锡钙钛矿（THP）太阳能电池（SCs）关键挑战中的突破性作用：通过抑制Sn2+氧化和调控结晶动力学，显著提升器件效率（PCE接近15%）及环境稳定性，为无铅光伏技术提供新思路。

　　

锡钙钛矿太阳能电池的机遇与挑战

锡卤化物钙钛矿（THP）因其窄带隙（1.2-1.4 eV）、高载流子迁移率（～585 cm² V^-1 s^-1）和低激子结合能（<20 meV），成为替代铅基钙钛矿（LHP）的理想材料。然而，Sn²⁺易氧化为Sn⁴⁺导致锡空位（V_Sn），加之快速结晶引发的薄膜缺陷，严重制约THP太阳能电池（THP-SCs）的性能与稳定性。

传统添加剂的局限性与突破

早期研究采用SnF₂等锡基添加剂补偿Sn²⁺，但过量使用引发相分离。双功能添加剂（BAs）通过多重活性基团（如氨基、羧基）协同作用：既能还原Sn⁴⁺（如肼衍生物），又能通过配位键延缓结晶（如吡嗪调控晶格应变），实现缺陷钝化与形貌优化。

BAs的作用机制与性能提升

抑制Sn²⁺氧化：BAs中的还原性基团（如-NH₂）直接清除前驱体中的Sn⁴⁺杂质，降低氧化起始电位。例如，吡嗪掺杂使THP薄膜的X射线衍射（XRD）峰半高宽降低35%，表明结晶质量显著改善。
调控结晶动力学：BAs与Sn-I键的动态配位延长成核时间，获得致密无针孔的薄膜。典型案例如甘氨酸甲酯盐酸盐（GMEH）将载流子寿命从2 ns提升至18 ns，开路电压（V_oc）损失减少20%。

未来展望

开发兼具强还原能力和结晶调控能力的多功能BAs是下一步重点，例如引入硫醇基团（-SH）增强抗氧化性。此外，通过原位表征技术（如同步辐射）揭示BAs与THP的界面相互作用机制，将为设计高性能器件提供理论指导。