近年来,钙钛矿太阳能电池（PSC）被认为是最具有应用潜力的新型高效太阳能电池。虽然其光电转换效率（PCE）迅速达到了25.5%的认证效率,但是其稳定性是实现广泛应用亟需解决的关键问题。本论文针对钙钛矿器件的稳定性问题,从材料设计与合成、界面优化、能级匹配、器件结构等方面,研究了器件中的光吸收层、电子传输层以及界面,对其稳定性与光伏性能进行改善,最终提高了器件稳定性,同时优化了器件的光伏性能。（1）利用无甲胺组分的钙钛矿得到高效率稳定的钙钛矿太阳能电池在钙钛矿组分中,甲铵阳离子（MA+）的热不稳定性会导致钙钛矿薄膜的降解,进而对器件的长期稳定性造成威胁。将氯化铯（Cs Cl）引入到二元阳离子（Cs+、甲脒（FA+））的钙钛矿前驱体中,同时对溴化铅（Pb Br2）的量进行系统的调节研究,制备成无甲铵组分的光伏相稳定钙钛矿薄膜。最终,基于二元阳离子无甲胺组分的钙钛矿(Cs0.17FA0.83)Pb(I0.89Br0.08Cl0.03)3器件取得了较高的PCE和出色的热稳定性。研究结果表明,引入0.15 M Pb Br2的无甲铵组分钙钛矿器件的最高PCE为20.50%。此外,未封装器件在氩气条件下,经过1000 h的老化实验,依然保留了～80%的初始PCE,具有很好的长期稳定性。（2）利用疏水界面层改善钙钛矿太阳能电池的性能与稳定性高效率的钙钛矿器件,常采用经过化学掺杂的Spiro-OMe TAD作为空穴传输层材料（HTM）,然而,用于掺杂的添加剂易吸收水分,使钙钛矿薄膜降解,导致器件稳定性下降。通过引入由3-烷基化的并二噻吩基乙烯（DTTE）与吡咯并吡咯二酮（DPP）交替共聚的共轭高分子聚合物（PD-10-DTTE-7）作为界面层,可以解决因HTM中添加剂所造成器件不稳定的问题,并且提高PCE。同时,其优异的空穴迁移率(9.54 cm~2 V-1 s-1)和合适的最高分子占据轨道能级（-5.33e V）使得界面处的空穴注入和传输更为理想。研究结果表明,采用共轭高分子（PD-10-DTTE-7）界面层的最优器件PCE可达18.83%。在空气稳定性方面,以共轭高分子（PD-10-DTTE-7）为界面层的钙钛矿器件,在空气中经过50天的储存,依然保持了初始PCE的95%。（3）镧掺杂Ti O2电子传输层调节费米能级来改善钙钛矿器件性能与稳定性在太阳能电池中,经常可以通过调节电池内各层的能级来促进载流子的传输,来有效的提高太阳能电池的光伏性能。基于此,将稀土金属La3+掺杂到钙钛矿器件的介孔二氧化钛（Ti O2）功能层中。研究结果表明,镧离子的掺杂可以在Ti O2的表面产生氧空位,从而导致Ti O2的费米能级的提升。光伏参数显示,器件开路电压（Voc）提高,进而提高了其填充因子（FF）,同时减小了电池的串联电阻（RS）。因此,采用稀土金属镧元素的掺杂方法,La3+掺杂Ti O2介孔层的钙钛矿器件最高PCE比未掺杂Ti O2介孔层的器件效率高27.3%。（4）采用多功能TFSI的离子液体得到高效率稳定的钙钛矿器件钙钛矿器件的长期稳定性和空气稳定性是需要解决的重要问题。因此,通过引入特殊的离子液体（[Bcim][TFSI]）作为三元阳离子（Cs+、FA+、MA+）钙钛矿的添加剂,[Bcim][TFSI]是由带有氰基官能团的咪唑阳离子与疏水性双三氟甲磺酰亚胺（[TFSI]-）阴离子组成。由于离子液体中供电子基团的配位作用,改变了结晶速率,可以得到结晶度高、晶粒尺寸大的钙钛矿薄膜。研究结果表明,[Bcim][TFSI]修饰的三元阳离子（Cs+、FA+、MA+）组分钙钛矿,其最优器件PCE可达21.06%。此外,未封装器件在氮气条件下,经过1000 h的老化实验,依然保留了95%以上的初始效率,具有很好的长期稳定性。