在当今能源稀缺的时代,开发利用清洁可再生的新能源尤其是太阳能对于优化能源消费结构和减少环境污染具有重大意义。钙钛矿由于具有光吸收系数高,载流子迁移率大,带隙可调等优点而备受人们的青睐,正向钙钛矿太阳能电池（PSCs）的光电转换效率在短短十年内突破25%,其转换效率完全可以与硅基太阳能电池相媲美,但是成本和稳定性一直阻碍着商业化应用。倒置PSCs因更低的制造成本,更简单稳定的器件结构和更小的迟滞特性成为新的研究热点,尽管最近报道的转换效率已经突破22%,然而转换效率与稳定性仍有很大提升空间。钙钛矿太阳能电池面临的主要问题在于器件中电极以及活性层的表界面缺陷问题大量存在,从而导致前中能量损失和效率下降。当前所报道的电极界面材料存在导电性差、粗糙度大、能级不匹配、与钙钛矿接触反应等问题,影响载流子的传输和提取。此外基于当前成膜工艺所制备的微纳结构钙钛矿层也存在大量缺陷,造成载流子复合严重。因此优化PSCs的表界面对于其提升器件性能及其商业化应用具有重大意义。本论文在倒置结构钙钛矿太阳能电池中,以MoOx阳极和ZnO阴极界面修饰改性,以及NiI₂掺杂改性钙钛矿层为研究模型,分别探索研究了PSCs中电极和活性层表界面改性对器件性能的影响,提高器件的转换效率和稳定性,促进PSCs界面材料和器件的发展。主要内容如下:1、我们通过低温溶液法处理P3CT-CH₃NH₂为空穴传输层,利用一步退火的工艺制备全无机钙钛矿CsPbI₂Br并掺杂NiI₂,改善了钙钛矿晶体的生长与形貌,使得晶粒增大晶界减少,位于晶界处的Ni也钝化了晶界缺陷,载流子复合得到抑制。所制备的倒置器件在空气中放置43天后仍能保持初始效率的81%,连续光照500小时后仍能保持初始效率的60%,相对于参考PSCs器件的稳定性得到了明显的提升,光电转换效率也从11.97%提升到13.88%,为钝化钙钛矿层内部缺陷,提升器件稳定性和光电转换效率提供了一种研究思路。2、我们研究了倒置有机无机杂化钙钛矿器件中可溶液处理的MoOx电极界面,通过使用强的吸电分子F4-TCNQ对MoOx表面进行修饰,MoOx界面的导电性、表面粗糙度和能级均得到了改善,同时避免了与钙钛矿的直接接触反应,促进了界面处载流子的传输,抑制了电荷复合。掺杂优化后的器件光电转换效率从12.88%提升至16.21%,且几乎无迟滞效应,在最大功率点持续光照40小时,以及在45%湿度的空气中存放150小时,仍能保持其初始效率的95%。因此界面修饰策略对提高器件稳定性和光电转换效率具有重要意义。3、我们研究了ZnO电子传输层在倒置全无机CsPbI₂BrPSCs中的应用,通过两性离子小分子TPPPS对ZnO进行掺杂,很好地解决了氧化锌内部的固有缺陷,同时也钝化了CsPbI₂Br表面及接触缺陷,优化了能级对准。优化后PSCs的效率达到14.62%,V_OC为1.25V,在空气中放置18天后效率仅仅降了20%,光照32天后效率仍能维持初始值的79%,为钝化金属氧化物界面缺陷和钙钛矿表面缺陷提供了一种有效策略。