太阳能电池可以将太阳能转化为电能,是一种极具吸引力的太阳能转化器件。金属卤化物钙钛矿具有优异的光电物理属性,经历十数年的发展,钙钛矿太阳能电池的能量转化效率已提升至25%以上。同时,金属卤化物钙钛矿的原料成本低廉且制备工艺简单,使钙钛矿太阳能电池极具市场应用前景。优异的光电物理属性虽可以保证钙钛矿吸光层中光生载流子的高效分离,但仍需与具有高界面质量的高效电荷提取层进行配合,获得与钙钛矿中的电荷分离能力相匹配的电荷提取能力,以充分发挥出钙钛矿太阳能电池的光电转化能力。在高效的正式结构钙钛矿太阳能电池中,电子提取层既起到选择性地提取电子（阻隔空穴）、促进电荷的分离的作用,又作为钙钛矿薄膜的生长基底,影响钙钛矿薄膜的成膜质量。因此,选择合适的电子提取层并注重表/界面的功能改性,对获得优异性能的钙钛矿太阳能电池至关重要。目前,SnO2因具有高载流子迁移率和与钙钛矿匹配的带边位置,已成为高效钙钛矿太阳能中普遍采用的电子提取层材料。为推动钙钛矿太阳能电池的产业化进程,一方面需要发展新型面向实用化的SnO2电子提取层的制备方法,获得兼顾均匀、低成本、大尺寸的SnO2电子提取层,另一方面需要发展低缺陷含量的钙钛矿太阳能器件,进一步提升电池效率和使用寿命。综上分析,本论文从SnO2电子提取层的制备和改性出发,在探索易规模化应用的制备方法和发展新型有效的界面修饰方法的两方面开展系统研究,优化器件界面结构,构建高效、稳定、弱滞回的钙钛矿太阳能电池。具体研究内容如下:1)基于SnO2同时为FTO（氟掺杂SnO2）透明导电基体的母相,我们创新性地提出了利用电化学还原和后续再氧化的方法,有针对性地去除FTO基体表面掺杂的氟,从而实现了在FTO基体表面原位重组了一层超薄SnO2作为电子提取层。相比于原始FTO基体组建的无额外电子提取层的器件,在正向和反向极化扫描下的太阳能转化效率分别只有9%和14%,滞回现象显著,我们基于改性后的FTO基体组建的无需额外电子提取层的钙钛矿太阳能电池,在正向和反向极化扫描下的能量转化效率分别为15.1%和15.7%,不仅具有更高的太阳能转化效率,且其滞回现象被显著抑制。2)发展了一种光辅助修饰Cl的办法,利用氯金酸光催化过程释放的Cl离子对SnO2电子提取层表面进行了 Cl修饰。SnO2电子提取层表面修饰的Cl既可以钝化SnO2表面的氧空位缺陷,亦可作为钙钛矿吸光层中的组元而有效抑制界面处Pb-I反位深能级缺陷的生成,并利于钙钛矿的结晶生长而获得高质量薄膜,从而增强电子的体相传输和界面转移能力,提升SnO2电子提取层的电子收集能力。同时,Cl修饰后的SnO2电子提取层具有与钙钛矿吸光层更为匹配的带边位置。因此,基于光辅助Cl修饰的钙钛矿太阳能电池的转化效率提升至18.94%,且滞回现象和稳定性均得到显著改善。3)提出采用碱金属草酸盐对SnO2电子提取层进行修饰的新策略,利用草酸盐中的羧酸根可以有效钝化SnO2表面的氧空位缺陷,而碱金属离子作为钙钛矿吸光层中的常见组元,可以促进钙钛矿吸光层的形核、生长,减少吸光层界面中的缺陷,从而有效提高SnO2电子提取层收集电子的能力。基于碱金属草酸盐修饰的SnO2组筑的钙钛矿电池的转化效率从17.7%提升到19.5%,同时稳定性和滞回现象均得到有效改善。