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近年来,铅基钙钛矿得益于其优异的光电特性受到国内外研究学者的广泛关注。目前,铅基杂化钙钛矿太阳能电池的实验室认证效率已突破25%,极具应用潜力。然而,受限于杂化钙钛矿的湿度和热不稳定性,钙钛矿太阳能电池的商业化进程受阻。将Cs离子引入铅基杂化钙钛矿中,部分替代或者完全替代有机阳离子基团的方法能够极大地改善钙钛矿材料的湿度和热不稳定性。因此,本论文的主要研究工作围绕着稳定的三阳离子和全无机铅基钙钛矿材料的制备工艺及光电器件展开。首先成功验证了三阳离子钙钛矿作为光敏层在可见光光电探测器的应用,并对其工作机理进行了深入分析。其次,针对本征组分更稳定的宽带隙Cs Pb Br3钙钛矿,将溶剂工程的方法引入其制备工艺中,实现了高性能的柔性光电探测器。进一步地,采取卤素混合策略及薄膜优化工艺有效拓宽了此类光电探测器在可见光波段的响应。最后,探索了全无机Cs Pb I3钙钛矿的黑相稳定机制、制备工艺和光伏应用。具体的研究内容如下:1.制备三阳离子钙钛矿（Cs Pb I3）0.05[（FAPb I3）0.83（MAPb Br3）0.17]0.95薄膜,将其作为光敏感层制备可见光光电探测器。研究表明光照时氧化铟锡（indium tin oxide,ITO）与钙钛矿层之间形成的肖特基势垒高度显著降低,能够有效促进载流子的传输和收集。当器件工作在2 V反向偏压、635 nm光照时,探测器的开关比高达105,探测率约为1013 Jones,工作的3 d B带宽为0.82 MHz。最重要的是,未封装的探测器件在空气中存储两个月后光电性能仍然稳定,未见明显衰减。该研究拓展了三阳离子钙钛矿在光电探测领域的应用,为高速可见光探测器提供了低成本解决方案。2.提出了改进的低温一步法成功制备了高质量的无机Cs Pb Br3钙钛矿薄膜及高性能的柔性光电探测器件。将溶剂工程引入全无机铅基钙钛矿薄膜的低温后处理制备工艺中,明显改善了钙钛矿薄膜的形貌及光电特性。基于该薄膜构筑的柔性光电探测器件在紫外日盲波段至可见光（540 nm）波段均有良好的响应。进一步进行机械弯曲性能测试发现,该器件在多种弯曲半径情况下的光电流都不会发生显著变化。同时,将未封装的器件在空气中存储数月,对比存储前后的器件光电性能,发现其性能无差异,证实了无机铅卤化物钙钛矿优异的湿度稳定性。该工作展示了无机钙钛矿在紫外日盲波段探测的应用,拓宽了钙钛矿在紫外波段的响应范围,展示了钙钛矿的全光谱探测能力。3.采取卤素混合策略拓宽了Cs Pb Br3光电探测器在可见光波段的响应。引入Cs I及Pb I2部分替代Cs Br及Pb Br2便捷地制备Cs Pb I2Br及Cs Pb IBr2钙钛矿薄膜,从而实现钙钛矿光学带隙的有效调谐。为了解决薄膜中存在孔洞的问题,探索了快速结晶法,制备出致密且晶粒尺寸均一的Cs Pb I2Br和Cs Pb IBr2钙钛矿,并将其作为光敏层成功应用于可见光波段探测。4.提出了一种调制中介-反溶剂策略制备高效稳定的全无机Cs Pb I3钙钛矿太阳能电池。在旋涂过程中采用PCBM(phenyl-C61-butyric acid methyl ester,PCBM)改变了薄膜生长的结晶动力学过程,使得Cs Pb I3薄膜晶粒尺寸从微米级别减小到200 nm左右,有利于无机钙钛矿黑相结构的稳定。进一步地,甲基碘化铵（CH3NH3I,MAI）添加剂有效改善了Cs Pb I3薄膜的结晶性能和表面形貌,且最终薄膜中不会残存易挥发的有机基团。最终将无机Cs Pb I3薄膜用于构筑太阳能电池器件并得到了16.04%的高效率。器件在手套箱内存储1000 h后仍然保持初始效率的95%,表现出了优异的存储稳定性。