钙钛矿太阳能电池自问世以来就获得了人们很多关注,其最高效率已经达到24.2%,越来越接近理论极限值。但在目前的研究中也存在一些难题,一方面是器件光吸收层和电子传输层薄膜中的缺陷态导致的电子-空穴对复合,减小了载流子的寿命,限制电池效率的提升;另一方面是钙钛矿电池的稳定性较差,在一定水氧条件和光照条件下钙钛矿极易分解,这严重影响了电池的寿命。所以在想办法提高效率的同时,稳定性也是一个亟待解决的问题。本文通过引入钝化剂PMMA,一方面改善了钙钛矿薄膜的微观形态,得到更为平滑质量更好的光吸收层和电子传输层,使器件效率明显提高;一方面对电池起到更好的隔绝水氧的作用,有效提升了器件稳定性。论文主要研究内容如下:1.制备结构为ITO/PEDOT:PSS/MAPb I3/PCBM/BCP/Ag的器件为标准器件,在钙钛矿前躯体溶液中添加PMMA,优化PMMA掺杂浓度为1mg/ml、含有钝化剂的钙钛矿层退火温度为120℃。含有PMMA的器件性能参数,包括Jsc、Voc、FF、PCE均高于标准器件,其中标准器件的光电转换效率为11.11%,优化后器件效率为13.01%,增长了1.9%。引入钝化剂后,电池的稳定性也有很大程度的提高(储存在温度为25℃、相对湿度60%-70%的空气中),标准器件的效率在第八天时几乎衰减为零,而含有PMMA的器件在第八天仍能保持初始效率的70%。对薄膜表征结果分析可得出结论,在钙钛矿溶液中引入PMMA,可以增大钙钛矿晶粒尺寸、减少薄膜缺陷态和表面粗糙度,使得非辐射复合有效减少、载流子寿命增加,因而器件的光电转换性能和稳定性均有提升。2.制备结构为ITO/PEDOT:PSS/MAPb I3/PCBM/BCP/Ag的器件为标准器件,一方面在PCBM中添加PMMA,探究最佳掺杂浓度为2mg/ml,制备的器件效率为11.87%,较标准器件增加了0.76%;另一方面在钙钛矿和PCBM中均引入PMMA,探究最佳掺杂浓度为1mg/ml,优化后电池效率为13.78%,较标准器件增加2.67%。两种器件的稳定性也有不同程度的提升,器件在空气中存储8天,标准器件的光电转换效率几乎衰减为零,PCBM层引入钝化剂的器件仍能保持初始效率的57%,钙钛矿层和PCBM层均引入钝化剂的器件效率为初始时的78%。通过对不同条件制备的薄膜进行表征,可以看出在电子传输层中添加PMMA,可以使PCBM表面更加平滑完整,使光吸收层、电子传输层、电极间的界面具有更好的接触,减少了电子-空穴对在界面和缺陷处的复合,对器件的性能和稳定性产生了重要影响。综上,PMMA可以提高反式甲胺铅碘钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性,根据掺杂方式的不同其作用效果从高到低依次为:在光吸收层和电子吸收层中均添加PMMA、只在光吸收层中引入PMMA、只在电子传输层中引入PMMA。