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以BaTiO3、BiFeO3、Pb（Ti,Zr）O3等为代表的铁电材料具有自发极化,这一特性使其在光照下能产生稳定的光伏输出,即铁电光伏效应。铁电光伏效应因其超禁带（above bandgap）光生电压而备受关注,但其具体起源尚存在争议。通常情况下,本征铁电光伏效应与其它光伏效应（如电极界面处的肖特基结效应）相互交织在一起,导致观察到的光伏现象异常复杂、难以解释。鉴于此,本研究从材料和器件结构两个角度,通过非化学配比引起的微结构变化来调控本征铁电光伏效应,通过改变电极材料来调控电极界面处的光伏效应,系统性地阐述了,在不同条件下,本征铁电光伏效应与电极界面效应存在相互竞争或协同的关系。本论文主要研究内容和结果如下:1.非化学配比BaTiO3陶瓷的光伏性能及其机理研究（1）通过流延叠层制备出系列BaTiO3陶瓷（Ba/Ti=0.921.05）,基本物性表征显示Ba/Ti比对材料的微结构有显著影响,相同烧结条件下晶粒尺寸从23μm（富Ba）降低到1μm（富Ti）以下,但对材料铁电性能、光吸收性能影响相对较小。光伏性能测试显示Ba/Ti比对光伏性能影响显著,当Ba/Ti比偏离化学计量比的偏差在1%以内时,铁电光伏性能提升10倍以上。（2）首次观察到非化学配比诱导的光伏反转现象,TEM研究显示这一现象与富Ba样品中出现的异常晶界密切相关,并由此提出本征铁电光伏效应与肖特基结效应的竞争模型。相比于富Ti样品12 nm宽的晶界,富Ba样品的晶界达1015nm,晶界宽度的增加抬升了晶界势垒台阶,导致了本征铁电光伏效应的退出,肖特基结效应逐渐显现,从而出现非化学配比诱导的光伏反转现象。2.BaTiO3基铁电光伏器件中的电极界面效应研究（1）独立于本征铁电光伏效应的界面光伏效应及其特征:在未极化状态下,观察到结构为Al/BTO/Al和Au/BTO/Au的光伏器件具有稳定的光伏输出,并发现光伏输出方向随光照方向的改变而改变。在相同光照方向下,Al/BTO/Al与Au/BTO/Au的光伏输出方向相反。基于以上特征,提出双电极界面效应模型,由于光照强度不同,两个电极界面处的光伏输出未完全抵消,所以产生一个稳定的输出。（2）界面效应与本征铁电光伏效应的协同设计:首先,为实现两个电极界面光伏效应的叠加,设计出Au/BTO/Al结构光伏器件,实验验证表明其能量转换效率提升了10倍以上。其次,用特定方向的电场对器件进行极化,实现本征铁电光伏效应与界面效应的协同作用,测试结果表明其能量转换效率进一步提升3倍。