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随着社会经济的快速发展,人类所面临的两大难题是能源短缺和环境污染。有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池（PSCs）由于具有优异的光电性能和较高的能量转化效率而受到越来越多研究者的青睐,为解决上述两大难题提供了一种可能。钙钛矿太阳能电池的光电转化效率不仅决定于钙钛矿有源层,也与电子传输层密切相关。电子传输层发挥着抽取和传输电子,减少电子和空穴复合的作用,它的材料性质和结构构造也极大地影响电池性能。目前最常用的电子传输层是介孔Ti O2和平面SnO2（或ZnO等）电子传输材料,但介孔Ti O2电子传输层存在电子迁移率低、介孔结构难以被钙钛矿有效填充等问题,平面结构电子传输层存在不能同时实现钙钛矿有源层高效吸收太阳光和光生载流子高效利用的问题。纳米棒结构的ZnO和SnO2不仅具有电子迁移率高、便于钙钛矿填充等优点,而且有望同时实现太阳光的高效吸收和光生载流子的高效利用,是一类有潜力的电子传输材料。基于此,本工作聚焦于纳米棒结构材料作电子传输层的钙钛矿电池,研究了金属氧化物（ZnO和SnO2）纳米棒的生长、形貌和表（界）结构调控及其对电池性能的影响。主要研究内容和结果如下:（1）ZnO纳米棒的长度调控及其对钙钛矿电池性能的影响。通过改变水热生长时间（1 h到4 h）,探究了生长时间对ZnO纳米棒形貌及对器件性能的影响。结果表明,ZnO纳米棒长度与水热生长时间成正比。随着生长时间从1 h增加到4 h,ZnO纳米棒长度从150 nm增加到1400 nm,粗糙度值也从16.1增加到47.1 nm。基于不同长度ZnO纳米棒的钙钛矿太阳能电池效率随着纳米棒长度的增加呈现先增大后减少的趋势。当ZnO纳米棒为400 nm时,器件效率达到最高值9.67%,这是光子吸收和电荷传输两方面平衡的结果。（2）ZnO纳米棒的表面结构调控及其对钙钛矿电池性能的影响。利用硫脲对ZnO纳米棒进行硫化处理,研究了硫化处理对薄膜表面性质及器件性能的影响。结果发现硫化处理后ZnO纳米棒的缺陷发光峰减弱,本征发光峰增强,二者积分面积的比值（R）从0.22降低到0.1。缺陷态密度从4.99×1015cm-3减少为3.81×1015 cm-3,表明了硫化处理ZnO纳米棒有效钝化其表面缺陷。S与Zn反应生成的Zn S使ZnO纳米棒表面形成了ZnO/Zn S II型异质结,可提高界面电荷转移效率。与未钝化处理的电池相比,钝化后的器件稳定性得到改善,这说明硫化处理也可以在一定程度上缓解钙钛矿的分解。由于上述作用,硫化处理后的钙钛矿太阳能电池获得了11.72%的光电转化效率(Jsc、Voc和FF分别为20.76 m A/cm2,0.94 V和0.60),高于未处理器件10.1%的效率(Jsc、Voc和FF分别为20.18 m A/cm2,0.88 V和0.56),迟滞因子也由64%减小为37%。（3）SnO2纳米棒的生长调控及其钙钛矿电池性能。分别以SnO2纳米粒子胶体溶液和Sn Cl2·2H2O溶液为籽晶层前驱体制备了SnO2纳米棒薄膜及其钙钛矿电池,研究了两种不同籽晶层前驱体对SnO2纳米棒的生长质量和器件性能的影响。结果表明,相比于Sn Cl2·2H2O,SnO2纳米粒子能够形成更致密的籽晶层,这是由于两种前驱体的溶液状态不同引起的。致密的籽晶层更易于生长出平整均匀的SnO2纳米棒薄膜,有助于与钙钛矿层形成良好接触,从而提高电荷转移效率。沉积于纳米粒子籽晶层生长的SnO2纳米棒上的钙钛矿有源层具有更好的结晶质量,对光子的吸收能力更强,所制备钙钛矿电池的光电转换效率最高达12.93%,优于Sn Cl2·2H2O前驱体器件的最高效率（9.32%）,并且迟滞因子从25%减小到18%。本工作表明SnO2纳米粒子胶体是一种优异的生长SnO2纳米棒的籽晶层前驱体。