有机无机杂化钙钛矿太阳能电池,是一种目前被认为最有前景的太阳能电池。作为第三代太阳能电池的杰出代表,已经在光伏市场的应用中显露出极大的潜力。由于其不断提高的光电转化效率,也引起了众多科研工作者的关注。但是在飞速发展的过程中也暴露出了诸多问题,比如钙钛矿材料的湿热稳定性较差,电池原材料成本较高,缺乏高效稳定的电荷传输层材料,等等这些有待解决的问题。其中电荷传输层的相关问题极为关键,因为电荷传输的效率直接影响了太阳能电池器件的光电转换效率,因此提高目前电荷传输层的电荷传导效率,可以使得钙钛矿太阳能电池的光伏性能获得直接提升,同时采用高效稳定的电荷传输层材料对于钙钛矿太阳能电池器件的稳定性也会有所提高。针对上述电荷传输层问题,在研究过程中决定以电荷传输层为研究目标,决定使用锡酸锌（Zn2SnO4）作为界面修饰材料对二氧化钛（Ti O2）电子传输层进行修饰,以提高Ti O2的电子提取与传输能力,修饰改性后的Ti O2电子传输层迁移率提升,表面粗糙度降低使得钙钛矿太阳能电池器件的光伏性能获得提升;在对空穴传输层的研究中,决定利用廉价、易于合成且环境友好的稳定材料对空穴传输层进行修饰改性,使用氯化钠掺杂Spiro-OMe TAD,使得掺杂改性后的空穴传输层载流子传导能力得到增强。对比了修饰改性前后器件的整体性能以及稳定性的变化,具体研究内容如下:以锡酸锌（Zn2SnO4）作为二氧化钛（Ti O2）电子传输层和钙钛矿活性层之间的界面材料,通过旋涂法,在介孔二氧化钛上旋涂锡酸锌前驱体溶液,然后进行退火处理,得到修饰层。我们对修饰前后的介孔层进行了原子力显微镜（AFM）表征,结果显示修饰可以平滑界面,显著降低了二氧化钛的表面粗糙度;我们还对沉积在修饰前后介孔层上的钙钛矿薄膜进行了扫描电子显微镜测试（SEM）,测试结果显示,修饰后的钙钛矿薄膜结晶性改善,晶粒尺寸明显增大;荧光光谱测试（PL和TRPL）以及阻抗测试（EIS）结果显示,修饰后的薄膜荧光猝灭更快,说明电子传导更为迅速,EIS结果显示,修饰后器件的复合阻抗增强,说明电子空穴对的复合减弱、缺陷降低。最终我们制备的冠军器件获得了19.38%的光电转换效率,相对于未经修饰的器件,效率提高了约16%。并且,经过我们的稳定性测试,其结果也是优于原始器件,在室温条件下,40%潮湿度的空气中储存1000 h后,修饰后的器件的光电转换效率是初始效率的83%。使用氯化钠（NaCl）作为空穴传输层Spiro-OMe TAD的掺杂剂,对Spiro-OMe TAD进行修饰,并进一步钝化空穴传输层与钙钛矿活性层之间的界面缺陷。通过电子探针（EPMA）成分分析说明了Na+与Cl-在空穴传输层中均匀分布;霍尔迁移率测试结果表明掺杂修饰后,空穴传输层的载流子迁移率提升明显,电荷输运增强;制得的器件经过光伏性能测试,结果显示适量的NaCl掺杂可以显著提高钙钛矿太阳能电池器件的光电转换效率,最终制得的冠军器件获得了18.71%的光电转换效率,并且具有优异的长期稳定性,在室温条件下,40%潮湿度的开放气氛中储存1000 h,仍然可以保持原始效率的85%。