从2009年首次报道的3.8%的光电转换效率（PCE）以来,钙钛矿太阳能电池（PSCs）发展迅猛,目前认证效率已经达到了24.2%。钙钛矿是直接带隙材料,光吸收系数、载流子迁移率很高,而且其制备工艺简单、易重复,价格也相对低廉,吸引着各国研究者的目光。碳具有低成本、低温工艺、高导电性、良好的稳定性、固有的防水性、与金相近的功函数等优点,应用在PSCs中,能够极大的降低成本和提高稳定性。本论文重点研究了基于碳对电极的平面钙钛矿太阳能电池,具体研究内容如下:（1）采用两步溶液法制备了一种低温、低成本、高效率、高稳定性的无空穴传输层的平面结构钙钛矿电池。电池以Zn O为电子传输层,甲胺碘铅（MAPb I₃）作为光吸收层,商业碳为对电极。论文研究了不同厚度的钙钛矿层对电池性能的影响,钙钛矿的厚度是通过优化碘化铅（Pb I₂）的浓度来调控的。通过FE-SEM、XRD、UV-vis、PL等测试对薄膜进行表征,我们发现Pb I₂溶液浓度的变化不仅影响钙钛矿薄膜的厚度,而且影响薄膜的晶粒尺寸。当Pb I₂溶液的浓度为1.3 M时,钙钛矿薄膜的厚度约为650 nm,得到的PCE最高为12.81%。表明钙钛矿薄膜在这一厚度时,由于具有良好的电子和空穴的传输能力而能获得高性能的电池。为了进一步提高电池的效率,我们在碘甲胺（MAI）溶液中加入NH₄Cl作为添加剂,获得了PCE为13.62%的电池。分析表明添加NH₄Cl可以改善钙钛矿薄膜的表面形貌和致密性,提高钙钛矿薄膜的电荷转移能力,能更好地降低载流子复合。（2）大多数的碳基PSCs是没有空穴传输层的,因此钙钛矿/碳界面处的接触电势垒会阻碍碳电极对电荷的收集效率,导致不必要的电荷积累和复合,从而限制了电池性能。论文在上述电池的基础上,选择聚（3-己基噻吩）（P3HT）作为空穴传输层,通过FE-SEM、XRD、UV-vis、PL等测试研究了不同浓度的P3HT对电池性能的影响。P3HT的加入提高了PSC的开路电压(V_OC)、填充因子（FF）和PCE,这归因于电荷的有效收集。当P3HT浓度为12 mg/m L时获得了PCE为16.06%,FF为76.31%的最好电池,而且电池在空气中有非常好的稳定性。（3）以氧化锌（Zn O）作为钙钛矿太阳能电池的电子传输层时,由于氧化锌层表面的羟基、有机残渣和氧空位容易导致热分解,而降低电池的性能。论文在上述电池的基础,引入硫化锌（Zn S）作为修饰Zn O与钙钛矿界面的材料,采用一步法制备电池,获得电池效率为8.23%。通过对钙钛矿薄膜100°C加热60 min之后,增加有修饰层的钙钛矿基本没有分解,电池的热稳定性明显提升。说明氧化锌表面上的硫化锌层可以作为一个屏障来抑制氧化锌和MAPb I₃之间的反应而导致的MAPb I₃分解,而且这会为改善氧化锌基PSCs的性能提供可能。