Азиз Сапарбаев начал свою научную деятельность, поступив на должность младшего научного сотрудника в Институт физики Академии наук Узбекистана. Он приступил к комплексному изучению спектральных, кинетических и мощностных характеристик флуоресценции листьев растений и фотосинтезирующих бактерий, а также их препаратов, используя методы абсорбционной и люминесцентной спектроскопии и импульсно-амплитудной модуляции возбуждающего излучения в различных условиях. Им были исследованы спектральные и временные характеристики флуоресценции хлорофилла в листьях растений в нормальных условиях и при воздействии факторов окружающей среды. Часть его исследований связана с бактериальным фотосинтезом (коротковолновая и длинноволновая флуоресценция, влияние молекулярного окружения и др.). Он работал с лазерными флуоресцентными и абсорбционными спектроскопическими системами, спектрофотометрами, PAM-флуориметрами, фотоакустическими системами.
В настоящее время основными направлениями его исследований являются полимерные/органические солнечные элементы, перовскитные солнечные элементы, изготовление солнечных элементов, исследование их оптических и структурных свойств, а также другие научные направления. Азиз Сапарбаев защитил кандидатскую диссертацию (PhD) в 2020 году в Институте биоэнергетики и биопроцессных технологий Академии наук Китая в городе Циндао под руководством профессора Ренцяна Яна и профессора Шичана Бао. Его исследования в основном сосредоточены на изучении с использованием спектроскопических методов, улучшении фотогальванических параметров органических солнечных элементов, изготовлении перовскитных солнечных элементов простым методом в атмосферных условиях и повышении их стабильности. Важно отметить, что морфология активного слоя и поведение переноса экситонов на интерфейсе были изучены с помощью передовых спектроскопических методов, что имеет большое значение для разработки гибких электродов. Азиз Сапарбаев улучшил фотогальванические параметры и стабильность перовскитных солнечных батарей без использования добавок, применив простой метод, основанный на сольвентной инженерии.
На сегодняшний день он опубликовал множество статей в высокорейтинговых журналах с высоким импакт-фактором, таких как J. Power Sources, Solar Energy, ACS Appl. Mater. Interfaces, Solar RRL, Nano Energy, Energy & Environmental Science, Organic Electronics, Chemical Engineering Journal, Applied Physics A, Journal of Materials Chemistry C и других. Азиз Сапарбаев работал и продолжает работать в качестве основного научного сотрудника в различных проектах как до защиты, так и после получения ученой степени PhD.