有机-无机杂化金属卤化物钙钛矿是一类集高光吸收系数、高载流子迁移率、长载流子扩散长度、高杂质和缺陷容忍度等诸多优点于一身的光电半导体材料。得益于这些优异特性,以有机-无机杂化钙钛矿为光吸收层的钙钛矿太阳能电池（PSCs）可谓得天独厚。作为新型薄膜太阳能电池中的后起之秀,仅仅十余年发展,PSCs光电转换效率（PCE）就从最初3.8%一路突飞猛进到如今25.7%,被称作太阳能电池行业的规则打破者。以SnO2为电子传输层的PSCs由于制备工艺简单、无需高温退火、可用于柔性、成本低廉等优势,是产业化的理想器件。同时,得益于SnO2优异的物理化学性能,SnO2基平面PSCs实现了更高的PCE,包揽了近几年最高世界效率桂冠。然而,SnO2亦如Ti O2、ZnO等金属氧化物半导体一样具有丰富的表面态（表面吸附羟基等）和光催化活性。对于电池器件而言,这些表面活性位点会在界面处形成界面态和非辐射复合中心,导致较差的界面接触,减缓、阻碍电荷在界面处的提取。SnO2在紫外光下会催化诱导钙钛矿劣化,从而影响PSCs的效率和稳定性,不利于商业化进程。这些位于钙钛矿底部的不协调界面和缺陷态难以通过常规界面修饰加以解决,因为所使用界面修饰材料往往会在钙钛矿沉积时被溶解或冲刷掉。埋底界面正在成为影响PSCs效率和稳定性进一步提升的重要因素。本文主要以ITO/SnO2/钙钛矿/Spiro-OMe TAD/Ag为基础器件,针对SnO2/钙钛矿埋底界面上存在的SnO2光活性诱导的钙钛矿劣化、界面接触差、界面缺陷等问题,提出绝缘聚合物埋底界面实现阻隔策略的解决方案。具体研究内容包括以下3个方面:1.梳理SnO2主要性质,总结SnO2作为电子传输层给PSCs带来的或利或弊的影响,并提出相应解决方案。SnO2的物理化学性质优异,其电子迁移率高、透光性好、导带价带位置合适、可低温制备等性质促进了PSCs效率和稳定性的提高。然而,SnO2具有紫外光催化性质和大量表面活性位点（包括表面吸附羟基、吸附氧等）,这会造成钙钛矿劣化或降解并形成大量的界面态。此外,SnO2与钙钛矿之间存在晶格失配,这会导致界面处钙钛矿晶格发生畸变,造成钙钛矿相变以及严重的离子迁移。这些不利因素会影响PSCs的进一步发展。鉴于此,本研究在已有研究的基础上,首次提出基于绝缘聚合物的界面阻隔策略,致力于解决SnO2与钙钛矿之间存在的诸多问题,促进PSCs效率和稳定性的进一步提升。2.通过实验发现SnO2在紫外光下会驱动钙钛矿相变;采用绝缘聚合物聚苯乙烯磺酸实现了界面阻隔策略,成功抑制了钙钛矿相变的发生。实验中,设计了锚定-漂洗制备方法,成功制备了超薄和覆盖性良好的聚苯乙烯磺酸层（ARPSS）。瞬态光电流和阻抗谱数据表明,该绝缘层未对界面处电荷提取造成明显影响。XRD和UV-Vis数据表明,ARPSS成功地抑制了SnO2在紫外光下驱动的钙钛矿相变,提高了钙钛矿薄膜的稳定性。此外,该策略同时钝化了界面缺陷、释放了界面应力。基于此,本研究将效率从19.60%提升到21.82%。3.在ARPSS研究基础上引入磺酸铅活性官能团,优化界面形态、提高钙钛矿薄膜质量、减少体相缺陷。基于ARPSS的研究,采用原位合成方法在埋底界面插入超薄聚苯乙烯磺酸铅（ARPSS-Pb）聚离子层。该研究在阻止钙钛矿相变、优化界面接触、钝化埋底界面缺陷的基础上进一步提高了钙钛矿结晶质量,减少了钙钛矿薄膜体相缺陷。研究表明,ARPSS-Pb中磺酸铅占据钙钛矿底部晶格,从而形成了一个配合协调的新界面形式（Sn-PSS-Pb）。新界面形成在有效诱导钙钛矿结晶的同时减少了界面处可迁移的卤素离子,进一步降低了界面和钙钛矿体相缺陷产生。基于此,本研究实现了高达22.26%的PCE,并获得了1.190 V的高开路电压。该研究为金属氧化物和钙钛矿之间埋底界面问题提供了一个简易可行的解决方案。