自2009年问世以来，仅仅经过10年时间，钙钛矿太阳能电池技术已经有了极大突破，据最新的报道，其光电转化效率已经超过25%，使得大家对于这项新兴的太阳能电池技术的商业化应用十分期待。一项新兴的太阳能电池技术能否成功商业化应用，在于其能否在效率、稳定性和成本三者之间取得平衡。目前钙钛矿太阳能电池的效率已经达到了25.2%，超过了多晶硅和铜铟镓硒等已经广泛商业化应用的太阳能电池技术；并且，相对于其问世之初，钙钛矿太阳能电池的稳定性已经有了长足的进步，早在2015年便已经有能稳定工作1年的钙钛矿太阳能电池被报道；而对于钙钛矿太阳能电池的成本，则主要来自两个方面，一方面是昂贵的原材料如Spiro-OMeTAD、Au、PCBM等的运用，另一方面是钙钛矿太阳能电池在生产制造过程中，电子传输层和钙钛矿吸光层的制备所必需的高温加热工艺。本论文通过开发低温低能耗工艺来制备电子传输层、钙钛矿吸光层；合成低成本空穴传输、高稳定性杂化钙钛矿材料，来降低钙钛矿太阳能电池的生产制造成本，发展高效稳定的钙钛矿太阳能电池，来为钙钛矿太阳能电池这一新兴的太阳能电池技术的早日商业化应用作出贡献。
　　在室温条件下，通过脉冲激光沉积技术制备出高质量的SnO2薄膜，替代TiO2运用在钙钛矿太阳能电池中作为电子传输层。在整个制备过程中无需任何原位或者后退火处理，相较于传统的需要高温(500℃)煅烧处理的TiO2电子传输层，在室温条件下采用脉冲激光沉积技术制备SnO2可以有效降低太阳能电池制造过程中的能量消耗。同时，运用简单的两步旋涂法，制备了钙钛矿-PCBM混合异质结吸光层，成功抑制了钙钛矿太阳能电池的电流密度-电压(J-V)回滞效应。
　　采用廉价的原材料咔唑，通过简单的三步合成法，设计并合成出了新型空穴传输材料Cz-OMeTAD，相比传统的空穴传输材料Spiro-OMeTAD，Cz-OMeTAD成本只有Spiro-OMeTAD的1/20，但是其电导率、空穴迁移率、与钙钛矿能带匹配等性质基本与Spiro-OMeTAD处于同一水平。最终基于Cz-OMeTAD空穴传输层的钙钛矿太阳能电池取得了和Spiro-OMeTAD器件相当的效率。
　　通过在二元阳离子杂化钙钛矿体系中掺入EDA2+，开发出一种新型的三元阳离子杂化钙钛矿(MA0.7FA0.3)1-2xEDAxPbI3，相较于传统的单价铵根离子，二价EDA2+两端的NH3+离子可以通过范德瓦尔斯力与周围的PbI64-正八面体单元相连，从而能稳定钙钛矿晶格结构，使得制备出的钙钛矿太阳能电池的稳定性和效率得到明显提高。
　　在室温条件下，通过在钙钛矿前驱液中加入MASCN和FASCN的混合物作为添加剂，利用简单的旋涂方法，便可以得到α-FAPbI3钙钛矿薄膜。整个过程无需任何加热或者真空处理，能有效降低太阳能电池的制造成本，缩短太阳能电池的能量回收周期，并且有利开发柔性太阳能电池。