钙钛矿太阳能电池是一种新型的有机无机杂化太阳能电池,近年来已日益成为研究的热点,其效率也超过20%。目前,对于钙钛矿太阳能电池界面修饰的研究还相对较少。本课题主要通过采用生物分子氨基酸对电池阴极界面进行修饰,使得阴极界面功函数与活性层LUMO能级匹配,从而达到提高电池效率的目的。主要内容如下:采用氨基酸修饰ITO和TiO₂表面并研究修饰前后界面特性。经研究发现,氨基酸修饰后,ITO和Ti O2表面粗糙度变化不大。通过XPS对氨基酸/ITO和氨基酸/TiO₂界面进行表征,证明了氨基酸能够通过水热反应吸附在ITO和TiO₂表面上;通过UPS对不同氨基酸不同溶剂修饰ITO和TiO₂后其功函数的表征,表明赖氨酸甲醇溶液对ITO和TiO₂修饰效果最好,其功函数下降分别为1.1 eV和1.2 eV。对于PAN:CH₃NH₃PbI₃体系器件,通过改变氨基酸生长条件研究氨基酸修饰TiO₂薄膜后器件性能变化。经过各种工艺方案的对比,得到氨基酸修饰TiO₂薄膜最佳工艺方案。该方案采用浓度为3 mg/ml的赖氨酸甲醇溶液通过在反应釜中与表面涂有TiO₂的基片反应120 min,之后进行真空抽干。通过这种方案制备的器件性能最好,开路电压、短路电流、填充因子和转换效率分别为1.00 V、21.53 mA/cm2、0.54和11.61%。而没有经过氨基酸修饰的器件转换效率可达12.51%,各项性能参数均优于修饰后的器件。经分析,主要是氨基酸与PAN亲和性较强并发生化学反应致使活性层分层两方面的原因造成的。此外,对柔性结构的器件进行了探索,得到了效率为0.85%的器件。对于PbCl2:CH₃NH₃I体系器件,同样对比了各种工艺方案的效果。通过研究,得出了最佳工艺方案,即采用浓度为3 mg/ml的赖氨酸甲醇溶液通过在反应釜中与表面涂有TiO₂的基片反应120 min。通过该方案获得了开路电压、短路电流、填充因子和转换效率分别为0.83 V、19.51 mA/cm2、0.53和8.64%的器件。对比没有进行界面修饰的PbCl2:CH₃NH₃I体系器件其性能得到了提高。