太阳能是一种储量巨大的绿色能源,可以用来满足社会发展所带来的日益增长的能源需求。将太阳能转化为电能是目前太阳能利用最有效的策略。近年来,低成本、高效率的钙钛矿太阳能电池正在迅速发展,光电转换效率从3.8%迅速增长到25.2%。钙钛矿太阳能电池器件结构种类繁多,但大部分都主要包括电子传输层、钙钛矿活性层、空穴传输层和电极四部分,其中电子传输层多采用透明金属氧化物材料如Sn O₂、Ti O₂等。针对钙钛矿太阳能电池的潜在商业化,对其功能层进行升级处理是至关重要的。射频磁控溅射的方法具有高真空的制备环境,简单易操作,成膜质量好,可重复率高等特点,有望为钙钛矿电池大规模制备提供可能。本论文采用射频磁控溅射的方法制备了不同Si浓度掺杂的非晶金属氧化物薄膜Si-ZnSnO,并对薄膜的表面形貌、电学性质和光学性质进行了表征。结果表明适当的Si浓度掺杂可以减少薄膜中的氧空位,形成更加紧密平整的薄膜。Si-ZnSnO薄膜在可见光范围内的透射率均超过80%,因此可以用作正置结构的平面型太阳能电池的电子传输层。本论文利用Si-ZnSnO作为电子传输层制备了钙钛矿太阳能电池,研究了不同掺杂浓度和制备条件对Si-ZnSnO基钙钛矿太阳能电池传输动力学性能的影响。通过旋涂法在Si-ZnSnO薄膜上制备钙钛矿层、空穴传输层,利用真空蒸镀的方法制备金属电极,获得完整的钙钛矿太阳能电池器件。实验结果表明随着Si浓度的增加,基于Si-ZnSnO电子传输层的钙钛矿薄膜在可见光范围的吸收性能明显提升,复合速率明显减少,电子的提取和转移能力明显增强。基于Si-ZnSnO为电子传输层的钙钛矿太阳能电池最高得到13.4%的光电转化效率,开路电压为1.04V,短路电流为21.6m A/cm²,填充因子为0.67。证实了利用Si元素掺杂可以有效提高钙钛矿太阳能电池的电荷提取效率,进而提高光电转化效率,也为优化钙钛矿太阳能电池的性能提供了一种新的途径。