有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池因其具有光电转换效率高、可溶液加工和成本低廉等优点而受到广泛的关注,目前最高的光电转换效率已达到22.1%,在未来有望实现商业化,并取代价格昂贵的硅基太阳能电池。发展新型钙钛矿材料、开发具有高载流子传输性能的界面层材料、构筑新型器件结构以及优化钙钛矿薄膜质量等是目前钙钛矿太阳能电池领域的研究热点。本论文主要通过对电子传输材料的选择和制备工艺的优化来得到具有高电子传输性能的界面层,并且采用调控钙钛矿前驱物组分的方法来改善钙钛矿薄膜质量,从而提高太阳能电池的器件性能。具体内容如下:（1）富勒烯及其衍生物是p-i-n结构的钙钛矿太阳能电池常用的电子传输材料。为了研究不同类型富勒烯及其衍生物的电荷传输性能差异,以及电子传输材料制备工艺对器件性能的影响,我们分别利用真空蒸镀的富勒烯(C₆₀和C₇₀)及溶液加工的富勒烯衍生物(PC₆₁BM和PC₇₁BM)作为钙钛矿太阳能电池的电子传输材料,探究了不同电子传输材料的电荷传输性能及对应的电池器件效率差异。结果表明,相比于在钙钛矿薄膜上真空蒸镀的富勒烯薄膜,溶液旋涂的富勒烯衍生物薄膜具有更平整、均匀的形貌,而且能钝化钙钛矿薄膜表面缺陷,减少载流子的复合,从而得到14.0%以上的器件效率。另一方面,对于富勒烯衍生物而言,PC₇₁BM比PC₆₁BM具有更优异的电子抽取与传输性能。（2）溶胶-凝胶（sol-gel,SG）和水解-缩合（hydrolysis-condensation,HC）是制备ZnO薄膜最常用的两种方法。文献报道的基于这两种方法制备的Zn O薄膜用于电池的电子传输层时,器件效率存在很大差异,并且关于这两种方法制备的ZnO薄膜的性能及其对钙钛矿器件效率的影响缺乏系统性的研究。因此,我们利用这两种方法制备的ZnO薄膜作为电子传输层,系统研究了其薄膜性质以及基于这两种ZnO薄膜的太阳能电池的器件性能。通过优化ZnO薄膜的厚度,我们制备的基于SG-ZnO和HC-ZnO的钙钛矿太阳能电池分别得到10.9%和12.9%的器件效率。阻抗、电导率和荧光测试的结果一致表明HC-ZnO薄膜具有更优异的电荷传输性能。另外,为了避免ZnO表面羟基与钙钛矿发生反应,我们在HC-ZnO薄膜上又引入一层C₆₀来改善钙钛矿薄膜的形貌,进一步将器件的效率提高到14.1%。（3）钙钛矿薄膜质量是影响钙钛矿太阳能电池性能的关键因素。然而常用的“一步法”成膜,难以制备出均匀、致密和结晶性高的钙钛矿薄膜。为了解决这一问题,我们提出了调控前驱物中铅源组分的方法来对钙钛矿薄膜进行优化,即,将PbI₂分别与Pb（CH₃COO）₂或PbCl₂共同作为混合双铅源来制备钙钛矿薄膜,我们发现含有双铅源组分钙钛矿薄膜的覆盖率与表面粗糙度相对于未加入Pb I₂的钙钛矿薄膜有明显的改善。荧光测试结果表明PbI₂的加入可以有效的减少钙钛矿薄膜的缺陷态,并且能够抑制载流子的复合,从而实现电荷的有效传输与收集。通过调控PbI₂的添加量,发现在Pb（CH₃COO）₂体系中加入10 wt%的Pb I₂后,制备得到的钙钛矿太阳能电池能达到11.0%的器件效率,相比于未添加PbI₂的器件有¹8%的提升。此外,在PbCl₂体系中加入40 wt%的Pb I₂后,能得到16.2%的器件效率,相比于参比器件有²7%的提升。