钙钛矿太阳能电池作为一种典型的第三代新型太阳能电池,经过短短数年的发展,效率已经直逼单晶硅太阳能电池,有望在未来的太阳能领域占有一席之地。虽然目前钙钛矿太阳能电池在实验室的转换效率屡创新高,但是其稳定性不佳的问题一直没有得到很好的解决,而且缺乏合适的大面积钙钛矿器件的制备工艺。良好的长期稳定性是太阳能电池应用的必要条件,而大面积器件的制备又是产业化的必经之路。因此,找到合适的大面积钙钛矿薄膜的制备工艺,并且制备出高稳定性的钙钛矿太阳能电池是必须解决的问题。真空蒸镀和化学气相沉积（CVD）等气相法制备的薄膜均匀且连续,非常适合大面积钙钛矿太阳能电池的制备。本论文采用真空蒸镀以及CVD等技术来制备高稳定性的钙钛矿太阳能电池,通过对制备工艺的优化来获得高质量的薄膜和最佳的器件性能,同时我们对器件的长期稳定性进行了测试。本文主要研究了以下内容:1.以酞菁铜（CuPc）作为空穴传输层（HTL）,采用全气相沉积制备了反式结构的有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池。通过优化HTL的厚度,最后器件取得了12.06%的转换效率,并且封装后在85℃的环境下30天后仍保持了73%的初始效率。该钙钛矿太阳能电池之所以表现出了较高转换效率与良好稳定性,应该与CuPc具有良好的物理和化学稳定性密切相关。2.为了进一步提高钙钛矿材料的热稳定性,我们以蒸镀的PbBr₂作为基底,浸泡在CsBr的溶液中反应来制备CsPbBr₃钙钛矿薄膜。通过采用多次浸泡的方法来控制反应的进度,最终获得了高纯度的CsPbBr₃钙钛矿薄膜。以该薄膜制备了FTO/c-TiO₂/CsPbBr₃/Carbon结构的全无机钙钛矿太阳能电池,取得了4.61%的转换效率。器件封装后在85℃的环境下30天后保持了83%的初始效率。3.我们开发出一种多次连续蒸镀（MSVD）的方法来制备高质量的CsPbBr₃薄膜,通过将CsBr与PbBr₂按顺序一层层地蒸镀到基底上,经过退火发生固相反应生成CsPbBr₃薄膜。通过调整退火时的温度以及湿度来改善薄膜的形貌与结晶,最终HTL-free的CsPbBr₃钙钛矿太阳能电池获得了7.13%的转换效率。4.在MSVD的基础上,增加了少量的PbBr₂来制备CsPbBr₃-CsPb₂Br₅复合薄膜,我们发现退火时的升温速率越快,获得的薄膜的晶粒越大。经过优化后的CsPbBr₃-CsPb₂Br₅薄膜晶粒尺寸达到了4μm,对应的钙钛矿太阳能电池也获得了8.86%的转换效率。据我们所知,这是目前已有报道的平面CsPbBr₃钙钛矿太阳能电池的最高效率。为了除去CsPbBr₃-CsPb₂Br₅复合薄膜中的非钙钛矿相,将复合薄膜置于溴化甲脒（FABr）的蒸气中反应,得到了Cs_1-xFA_x PbBr₃钙钛矿薄膜。Cs_1-xFA_x PbBr₃薄膜有着更大的晶粒尺寸,以该薄膜制备的器件不仅显示出更优的转换效率,而且稳定性更佳,封装后在85℃的环境下30天后依然保持了90%的初始效率。