有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池由于光电性能优异、制备成本低和可溶液涂布加工等诸多优点而受到研究人员的广泛关注。目前,其世界认证效率高达25.2%,已接近商业化的硅基太阳能电池效率,有望成为新一代的薄膜太阳能电池。而反式钙钛矿太阳能电池拥有迟滞效应小,无需高温烧结的优点,通过界面工程等手段制备高效率、高稳定性的反式钙钛矿太阳能电池成为研究热点。基于此,本论文系统地研究了钙钛矿与电子传输层(ETL)之间的界面修饰材料对缺陷,界面能级结构,器件效率和稳定性的影响。具体研究内容如下:1.将碘离子化的苯并咪唑盐衍生物(DMBI-Ph)用作钙钛矿和ETL的界面修饰层,经过修饰后的器件效率提升至20.45%,且器件的稳定性得到增强。研究发现,铵碘盐DMBI-Ph可以钝化钙钛矿中的缺陷,减少非辐射复合,增强载流子传输,进而提升效率。不仅如此,DMBI-Ph上的疏水性烷基和芳基以及DMBI-Ph针对钙钛矿降解位点的缺陷钝化,均可减缓器件在25 ℃,相对湿度50%-60%的黑暗环境中的性能衰减,因此器件稳定性得以提升。2.基于离子化材料的优异性能,进一步精心设计合成了具有高偶极矩的碘离子化有机胺盐富勒烯衍生物(PCBB-3N-3I)作为钙钛矿和ETL的界面修饰层,并将未碘离子化的富勒烯衍生物PCBB-3N与之对比。其中经过碘离子化的PCBB-3N-3I修饰后的器件效率大幅提升,达到21.10%。研究发现,分子末端的碘离子至关重要,在钝化钙钛矿缺陷的同时,其与缺陷的相互作用可以作为驱动力,促进界面分子的有序排列,形成界面偶极层,因此优化了界面能级结构,增强了载流子的传输和收集能力,最终器件性能提高。