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作为第三代新型太阳能电池领域的后起之秀,钙钛矿太阳能电池（Perovskite solar cells,PSCs）自2009年被日本Tsutomu Miyasaka教授首次报道后,从此拉开了PSCs研究的序幕,引起了学术界极大地关注。经过近十年的研究,PSCs取得了突破性的进展,这归因于钙钛矿材料优异的特性,包括具有合适可调控的禁带宽度、均衡的载流子迁移率、较高的吸光系数、较长的载流子传输距离、制备工艺简单等优点。传统的PSCs结构由导电玻璃、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层和金属对电极构成,其中被用作金属对电极的Au不仅成本高,还易离子化且扩散后会与钙钛矿层发生反应;有机空穴传输材料Spiro-OMe TAD不稳定且非常昂贵。这两个因素都会影响器件的稳定性,增加制备成本,并严重制约PSCs的商业化发展。因此,本文以降低成本、提高器件稳定性为切入点,采用廉价且含量丰富的C替代Au作为对电极,并以混合阳离子钙钛矿作为吸收层,同时利用钙钛矿材料既能进行电子传输,又能进行空穴传输的优良特性,简化工艺,制备结构为FTO/致密Ti O2/介孔Ti O2/钙钛矿/C电极的PSC,具体研究工作及结果总结如下:（1）致密层、介孔层和对电极的研究制备。按质量比1:10.3,配置二异丙氧基双乙酰丙酮钛与正丁醇混合溶液,在低速500 rpm 3s,高速3000 rpm 30s的条件下,旋涂得到Ti O2致密层,其SEM图表明该Ti O2致密层的致密性良好,没有裂痕和孔洞,有利于进行电子传输;XRD图谱表明Ti O2致密层为锐钛矿结构,适合用于制备高性能的PSCs。在转速为5000 rpm 30s的条件下,旋涂30-NRT Ti O2与无水乙醇质量比为1:4.1的混合溶液,制备Ti O2介孔层,其SEM表征得出该Ti O2介孔层为多孔结构,为钙钛矿的生长提供了支架,同时还可进行电子传输。采用工艺简单的刮涂法制备碳膜作为电池的对电极。（2）混合阳离子FAxMA1-xPb I3钙钛矿薄膜的制备及其微观结构、光学性能的研究。调控前驱体溶液中的碘甲脒（FAI）和碘甲铵（MAI）的摩尔比,采用反溶剂辅助一步溶液法制备混合阳离子FAxMA1-xPb I3（x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.6,0.8,1.0）钙钛矿薄膜。随着FA+含量x的增多,晶粒尺寸逐渐增大,XRD衍射峰的位置发生轻微的左移。这是由于FA+的尺寸（0.279 nm）大于MA+（0.270 nm）,因此当更多的FA+取代MA+时,钙钛矿的晶格尺寸增大。根据布拉格方程2d sin?=n?,衍射角随晶格的增大而减小。另一方面,由于FAPb I3的光学带隙（1.43 e V）小于MAPb I3（1.55 e V）,随着FA+含量的增多,FAxMA1-xPb I3薄膜的光学带隙逐渐减小,导致最大的光吸收波长红移,从而扩大吸光范围。（3）FAxMA1-xPb I3PSCs的光伏性能、电荷输运性能和稳定性研究。与纯的FAPb I3PSCs相比,FAxMA1-xPb I3PSCs具有更好的性能,电池的效率从3.26%提高到8.77%。另外,FA0.4MA0.6Pb I3PSC表现出最低的串联电阻Rs和电荷转移电阻Rct,具有最佳的光伏性能:短路电流密度Jsc为22.84 m A/cm2,开路电压Voc为0.80 V,填充因子FF为0.48,光电转换效率PCE为8.77%,且在暴露于环境空气中超过670小时后,电池效率保持在原来的75.8%,稳定性得到了改善。（4）混合阳离子CsxMA1-xPb I3钙钛矿薄膜的制备及其微观结构、光学性能的研究。采用反溶剂辅助一步法制备混合阳离子CsxMA1-xPb I3（x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0）钙钛矿薄膜。引入少量Cs+能够改善薄膜致密性。另外,与纯MAPb I3薄膜相比,随着Cs+含量x的增多,CsxMA1-xPb I3薄膜的吸收边逐渐移向较短的波长,是因为MAPb I3（1.58 e V）和?-Cs Pb I3（1.73 e V）具有不同光学带隙,而高含量Cs+（x?0.4）的CsxMA1-xPb I3薄膜,在450 nm处出现明显的吸收峰,表明形成为?-Cs Pb I3（2.82 e V）,?-Cs Pb I3是光伏非活性的。（5）CsxMA1-xPb I3PSCs的光伏性能、电荷输运性能和稳定性研究。与纯MAPb I3PSC相比,当Cs+的含量x=0.1时,电池效率从8.11%提高到11.59%,且EIS表明该PSCs在钙钛矿/碳界面的接触较好,从而具有较好的Jsc和FF分别为22.83 m A/cm2和0.54。同时,在空气中分别暴露168小时和384小时后,其PCE仍保持初始效率的96.7%和81.9%。