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甲基铵碘化铅CH3NH3PbI3（MAPbI3）是钙钛矿族有机-无机杂化半导体,有望在不久的将来成为光电子工业中最重要的半导体之一,尤其是下一代光伏太阳能电池。该材料的制备不需要复杂的设备,在低温下通过溶液即可进行简单而低成本的合成,是满足工业大规模生产的理想材料。由于MAPbI3同时具有有机和无机的成分,因此不仅展现出高吸收率和大的电子-空穴扩散长度等无机半导体特性,还呈现出低的激子结合能和大的玻尔半径等常见的Wannier-Mott激子特性等典型的有机半导体性质。此外,相对Si、Ge或CdSe这些的传统的半导体,MAPbI3还显示出类似聚合有机半导体的性质,具有与柔性基体结合进一步应用于柔性电子产品的潜力。然而,作为一种相对较新的材料,MAPbI3仍有许多特征和行为尚未被很好地解释。特别是由环境因素如湿度、温度波动等引起的降解和稳定性差,这是影响其光学性质和电学性能的重要问题,需要进一步的研究。本论文研究了不同形态的MAPbI3的结构和光物理性质。此外,还研究了长时间在潮湿条件下暴露和由热引发的反复相变对MAPbI3微米线的结构和光物理性能的影响,并提出了一种制备有序排列微米线的新结晶工艺。首先,通过不同的结晶工艺制备出形貌和尺寸各异的块体MAPbI3晶体,如薄膜、线、棒、立方状、花状、叶状、束状以及低维纳米颗粒等。此外,本文还提出了一种动态结晶的方法来获得定向有序的MAPbI3微米线。该技术是一种新型的结晶工艺,它通过基底朝一个方向上往复移动的过程中蒸发溶剂,来促进微米线在平行于运动方向的组装和生长。采用原子力显微镜、扫描电子显微镜、和X射线衍射（XRD）对合成的晶体进行了结构表征,显示出不同的表面形貌和不同的晶格尺寸。利用拉曼光谱研究了分子的振动特性,得到了相似的拉曼光谱。采用光致发光（PL）方法对自发辐射进行了研究。PL峰的位置因晶体形状的不同而不同,说明了MAPbI3的发光对形态的依赖。此外,通过分析同一晶体在不同位置测量的拉曼光谱和PL光谱,研究了微观结构对振动性质和发射性质的影响。所研究的晶体形貌均呈现出均匀的化学组成,但同一样品中同一晶体的不同位置的光致发光性质不同,说明MAPbI3中存在空间依赖的复合机制。此外,我们还研究了激光和潮湿空气对MAPbI3微米线的降解。结果表明,高强度激光可诱导MAPbI3分解为前驱体材料碘化甲铵（CH3NH3I）和碘化铅（PbI2）。而长期暴露在潮湿空气中则会导致PL辐射波长的红移。拉曼和XRD测量结果表明,PL峰的红移源于晶格中水分子的掺入而引起的结构紊乱,以及通过水分子诱导的亚间隙陷阱态辐射复合。最后,我们模拟了MAPbI3基光电设备可能遇到的热波动运行条件,通过调控温度从40oC到80oC交替变化,使MAPbI3在四方相（40oC）和立方相（80oC）之间反复相变,并研究了该过程中光致发光性质的变化。结果表明,热循环导致MAPbI3晶体结构逐渐变形和反复变化,致使相关的PL性质对温度依赖,这意味着电子能隙在加热-冷却过程中的反复变化。并通过热循环反射光谱的测量,证实了电子能带结构的变化。