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太阳能光伏以其清洁、环保、取之不尽用之不竭的特点,成为了新能源中最具发展前景的领域。近几年来,钙钛矿太阳电池以其本身良好的性能优势和迅猛的发展速度,成为了新型薄膜太阳电池研究的热点。特别是平面结构的异质结钙钛矿太阳电池,以简单的制备工艺和较高的光电转换效率,成为了新的发展方向。但,钙钛矿太阳电池的稳定性、重现性、大面积制备、环境污染和器件物理机制等方面存在着严重的不足,制约着电池的进一步发展。本论文从平面异质结钙钛矿太阳电池的理论模拟及实验合成制备两个方面入手,对电池的工作机理和材料的性能进行了初步的研究。另外,对铜锌锡硫(CZTS)薄膜材料也进行一定的研究。(1)建立了二维平面异质结电池模型,分别对基于CH3NH3Pb I3的无空穴传输层(HTM)和有HTM的钙钛矿太阳电池进行了模拟,模拟和实验结果能很好的吻合,其具体结论如下:1)对于无HTM电池,效率低主要源于较低的开路电压和较高的长波透射损失;2)钙钛矿吸收层的质量对电池的性能影响很大,载流子扩散长度的增加有助于太阳电池器件的光电转换效率的提高和最佳吸收层的厚度的增加;3)吸收层材料的掺杂浓度和相对介电常数会影响到材料内部电场分布,最终会影响到光生载流子的收集;4)HTM和电子传输层(ETM)的价带和导带能级的高低会影响到载流子的传输,且双层HTM的设计可拓宽HTM材料的选择范围。(2)采用两步法制备了CH3NH3Pb I3钙钛矿薄膜。真空蒸镀制备Pb I2薄膜时,Mo舟加热电流和时间为50A-6min为优,随后在CH3NH3I的异丙醇溶液中的浸泡时间10min最优。CH3NH3Pb I3吸收材料的相转变温度大约为58.9℃,与Pb I2的55.9℃非常接近,而分解温度大约在117℃。Sprio-OMe TAD与Cu I的有机/无机双空穴传输层结构可以和Al电极形成欧姆接触,并降低平面钙钛矿太阳电池的制备成本。(3)采用溶液旋涂法制备了铜锌锡硫薄膜,分析了不同前驱物浓度配比对铜锌锡硫薄膜质量的影响,研究发现Zn/Sn=1.2或1.3,Cu/(Zn+Sn)=0.8或0.9摩尔配比条件下制备出的铜锌锡硫薄膜的质量较好。