目前,有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池（PSCs）被认为是太阳能电池领域最重要的发展之一。几年来PSCs的功率转换效率（PCE）迅速提高,从最初的3.8%上升到现在的22.1%。但是,绝大多数高效钙钛矿太阳能电池采用介观结构。通常介观结构需要高温烧结,并且制备工艺繁琐,增加了制造成本。因此,为了制造具有高效益的太阳能电池,首先应该实现如低耗能,简单的工艺流程和高光电转换效率等条件。低温溶液处理制备平面PSCs的方法可以简化制备工艺,实现降低制造成本的目标。除了高质量的钙钛矿薄膜,性能优异的电子传输材料对PSCs效率的提高也至关重要。本论文主要致力于研究制备高性能以及低耗能的电子传输材料。主要研究内容和结果如下:（1）在众多电子传输层材料中,TiO₂是制备PSCs电子传输层（ETL）中应用最广泛的材料之一,但通常需要高温烧结工艺来提高电子迁移率,这不仅会消耗大量的能量,而且也不适用于基于聚合物的柔性基板。本实验采用简单的溶剂热法,借助于油酸（OA）配体合成高纵横比和结晶性良好的TiO₂纳米棒。之后用BF₄^-离子代替绝缘的OA配体,进行配体交换处理。配体交换处理对提高低温溶液处理的TiO₂-NRs ETL的电导率、电子的提取速度和传输速率都是有利的。基于BF₄^-修饰的Ti O₂-NRs ETL的PSCs实现了18.76%的高功率转换效率和电池器件良好的重复性。（2）低温溶液处理是一种低能耗、低成本、简单的制备平面钙钛矿太阳能电池的方法。电子传输层（ETL）的质量是影响平面PSCs光伏性能的关键因素之一,尽管TiO₂是制备ETL使用的最广泛材料之一,但其具有低电子迁移率和紫外光诱导的光催化等缺点。因此,寻找TiO₂的替代材料是提高PSCs稳定性和光伏性能的重要方法。本实验研究了基于低温溶液处理、具有良好结晶性的SnO₂-NRs ETL的高性能平面PSCs的制备。利用溶剂热法,借助油酸（OA）配体合成高纵横比和结晶良好的SnO₂纳米棒。OA修饰的SnO₂纳米棒直接用于制备ETL而不经过其他处理。基于OA修饰的SnO₂-NRs ETL的平面PSCs实现了功率转换效率18.62%,远高于OA修饰的Ti O₂-NRs ETL（14.27%）。由于SnO₂具有高电子迁移率特性,与OA修饰的TiO₂-NRs相比,绝缘OA配体对SnO₂纳米棒的电子传输性能影响较小。（3）由于SnO₂的高电子迁移率特性,基于OA修饰SnO₂ NCs ETLs的PSCs可以获得高性能。为了进一步提高平面PSCs的光伏性能,利用Nb⁵⁺掺杂SnO₂NCs ETLs。通过溶剂热法合成铌掺杂二氧化锡（Nb-SnO₂）纳米晶,将其作为ETL应用于PSCs。通过TEM和SEM测试对其进行表征,可以看出Nb-SnO₂纳米晶分布均匀,这有利于钙钛矿层与电子传输层界面更好地接触。由于Nb离子的掺杂效应,放大了带隙和高频带能量水平,使电子传输层的带隙与钙钛矿更加接近,并减少电子复合。实验结果表明,由于Nb离子的掺杂效应使其导电性增强,以及电子迁移率提高。基于Nb掺杂SnO₂ NCs ETL的最佳PSCs实现了20.07%的功率转换效率,明显高于基于SnO₂ NCs ETL的PSCs（18.64%）。