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有机无机金属杂化钙钛矿材料其通式一般为 AMX3 ，一价阳离子包括A=[Cs+;CH3NH3+(MA);CH3(NH2)2+(FA)]；二价金属阳离子M=(Pb2+、Sn2+)和卤素阴离子X=(Cl–、Br–、I–)。迄今为止钙钛矿太阳能电池取得飞速的进展归因于长的载流子扩散长度、低的激子束缚能、宽的光谱吸收范围等材料理想的性能。近年来，钙钛矿太阳能电池的性能不断提升，器件效率已经从3.8%提升到22.7%。一般钙钛矿太阳能电池中的电子传输材料 TiO2需要后退火处理(高温>450℃)，因此需要开发低温高效电子传输层。另外，可通过调控钙钛矿材料的成分进而提高其稳定性。综上所述，本实验究了一种工艺简单、成本低廉的制备高性能钙钛矿太阳能电池器件的方法。 本文采用低温化学浴法制备了SnO2和TiO2@SnO2复合薄膜，并将其作为平面异质结钙钛矿太阳能电池的电子传输层。此外，本文还研究了钙钛矿材料作为吸光层其组成成分、能带结构、晶体结构、阳离子掺杂等一系列工作。并将该研究内容应用到相应的平面异质结器件中，获得了不错的效果，具体如下： 1.采用低温化学浴沉积的方法在FTO上制备出无定形的SnO2薄膜，通过调节前驱体SnCl4溶液沉积工艺，最终获得致密无针孔且平整的SnO2薄膜。我们同时制备了高效的平面型钙钛矿太阳能电池，并且获得了 16.10%的效率，其器件结构为FTO/SnO2/CH3NH3PbI3/spiro-OMeTAD/Au。 2.通过在SnO2薄膜表面沉积超薄TiO2修饰层后，促进了电子的提取，减少了载流子的界面复合，明显提高了器件的短路电流密度和填充因子。并构筑了FTO/TiO2@SnO2/CH3NH3PbI3/spiro-OMeTAD/Au结构的器件，使其转化效率达到了17.45%，且稳态输出效率可以达到17.20%，几乎无滞后效应。 3.通过将 MAPbBr3引入到 FAPbI3中，制备出(FAPbI3)1-x(MAPbBr3)x混合钙钛矿材料(其中x=0.10/0.15/0.20)。调节了钙钛矿材料的能级结构，优化了薄膜的沉积工艺，有效减少了薄膜内部缺陷，抑制了载流子的复合，提升了器件在空气中的稳定性。分别获得了转化效率为 18.83%(0.04cm2)和 17.44%(1.0cm2)且无滞后效应的器件，同时未封装器件在相对湿度<25%的空气中持续光照140小时仍能保持原始效率的90%和80%。 4.通过将Cs离子引入到FA0.85MA0.15PbI2.55Br0.45钙钛矿中，合成了不同掺杂浓度的Csx(MA0.15FA0.85)1-xPb(I0.85Br0.15)3钙钛矿薄膜(其中x=0/0.05/0.10)。通过优化Cs离子的掺杂浓度，获得高质量、无针孔、大晶粒的钙钛矿薄膜，并且制备了基于双电子传输层高效稳定的Cs-FA-MA 三元混合钙钛矿器件，减少了载流子的复合，进而提高了器件的开路电压。分别获得了光电转化效率为20.07%(0.04cm2)和18.19%(1.0cm2)且无滞后效应的器件，同时未封装的器件在相对湿度<25%的空气中持续光照140小时仍能保持原始效率的95%和85%。