近年来,钙钛矿太阳能电池因效率高、成本低、可溶液加工等优点而被广泛研究。钙钛矿太阳能电池以ABX₃钙钛矿材料为核心光吸收,在光照下产生电子-空穴对,并将太阳能转化为电能。同时,电子传输层（Electron-transporting layer,ETL）/钙钛矿界面修饰可以优化其界面能级,并诱导其表面钙钛矿的生长,最终提高对应钙钛矿太阳能电池器件的性能和稳定性。因而,开展钙钛矿晶界以及ETL/钙钛矿界面的研究对于构建高效、低迟滞、高稳定钙钛矿太阳能电池具有重大科学意义和应用价值。基于此,本论文聚焦钙钛矿晶界以及ETL/钙钛矿界面,并通过新方法、新添加剂以及多功能界面材料开展了一系列研究。本论文具体研究内容如下:（1）提出了一种原位溶解再结晶法（Dissolution-recrystallization method,DRM）,该方法使用二甲亚砜（DMSO）和氯苯（CB）混合溶剂缝合钙钛矿晶界,使钙钛矿晶粒长大,有效减少钙钛矿薄膜的针孔和晶界等缺陷,提高了所得钙钛矿薄膜的质量,为制备高效、高稳定性钙钛矿太阳能电池奠定坚实的基础。通过优化,在一个标准太阳光照射下,DRM2（4μL DMSO和96μL CB）处理的钙钛矿太阳能电池与CB处理的钙钛矿太阳能电池相比,短路电流密度(J_sc)和开路电压(V_oc)均有所提高,且DRM2处理的最优器件光电转化效率（PCE）为16.76%。（2）将低成本(1 RMB g^-1)对甲基苯磺酸（4-MSA）添加剂引入钙钛矿前驱液中,以控制钙钛矿结晶和缝合晶界。进一步地,4-MSA的磺酸基可以与介孔TiO₂（mp-TiO₂）进行化学键合,且苯环主链具有?-共轭结构,这些有利于载流子在钙钛矿晶界处的传输。最终,在一个标准太阳光照射下,基于6 mg mL^-1的4-MSA掺杂的钙钛矿薄膜制备的钙钛矿太阳能电池器件的最优PCE为17.58%,且迟滞可忽略不计（HI为0.05）;而在相同的测试条件下,基于4-MSA未掺杂的钙钛矿薄膜制备的钙钛矿太阳能电池的PCE为14.08%,对应电池器件的HI为0.42。（3）引入环境友好、低温CsI界面修饰层来钝化mp-TiO₂与MAPbI₃之间的界面,进而提高TiO₂/MAPbI₃界面稳定性。进一步地,CsI界面修饰可以填充部分TiO₂晶粒之间的缝隙,并诱导生长大晶粒、少缺陷MAPbI₃钙钛矿薄膜。同时,CsI界面修饰可以降低TiO₂的功函数,增加钙钛矿太阳能电池的内建电势,促进其内部载流子的分离、传输和收集。最终,基于CsI界面修饰的钙钛矿太阳能电池器件性能明显提升,且钙钛矿太阳能电池器件的最佳PCE由14.38%（参比器件）提高到17.10%。此外,CsI界面修饰的钙钛矿太阳能电池展现了可忽略不计的迟滞和较好的稳定性。（4）引入吡啶磺酸界面层来改善ETL/钙钛矿界面,同时制备低缺陷钙钛矿薄膜,接着研究了吡啶磺酸的两种同分异构体（2-吡啶磺酸（2-PA）和3-吡啶磺酸（3-PA））的功能官能团位置变化对钙钛矿太阳能电池器件性能的影响。在一个标准太阳光条件下,参比钙钛矿太阳能电池器件的PCE为14.65%,对应电池器件的HI为0.31;而界面修饰的钙钛矿太阳能电池器件的PCE为16.54%（2-PA）和16.88%（3-PA）,这两种界面修饰的电池器件的HI均为0.02。进一步研究发现,3-PA界面修饰的钙钛矿太阳能电池器件性能优于2-PA界面修饰的钙钛矿太阳能电池器件性能,这是由于和2-PA分子相比,3-PA分子的吡啶氮原子有更大的局部电荷,对应TiO₂的E_CB发生更负偏移,更有利于光生载流子从钙钛矿到TiO₂的传输。（5）引入一种双功能4-吡啶羧酸（4-PA）自组装单层作为ETL/钙钛矿界面连接者,并研究了其对钙钛矿太阳能电池ETL/钙钛矿界面电学性能、钙钛矿晶粒生长以及相应电池光电性能的影响。最终,在一个标准太阳光照射下,基于4-PA自组装单层修饰的钙钛矿太阳能电池的PCE可达18.90%,HI仅为0.03;而在相同的测试条件下,未经过4-PA自组装单层修饰的钙钛矿太阳能电池的PCE仅为14.65%,相应的HI为0.31。经过4-PA改性的钙钛矿太阳能电池具有较高的PCE和可以忽略不计的迟滞,这是由于4-PA是一种双功能ETL/钙钛矿界面连接者,可以分别和TiO₂、钙钛矿发生相互作用,能较好地平衡电子和空穴的迁移。