钙钛矿太阳能电池（Perovskite Solar Cells,PSCs）是近年来光伏领域研究的热点课题,从2009年诞生到现在,其光电转换效率从3.8%提高到25%以上。目前,在效率提升上主要从以下方面进行研究:一是研究新的电池材料组分;二是改进电池的层界面;三是开发新的组分添加剂。但PSCs的光吸收能力同样对电池的光电转换效率具有重要影响。光子晶体是一种具有光子禁带特性的人工晶体结构,该特性可引起一系列极致的光学效应,特别是“慢光”效应,可有效增强入射光与材料之间的相互作用,提高光吸收效率,因此,本文利用Rsoft软件将光子晶体结构引入到PSCs中去,利用“慢光”效应来提高吸收层的光吸收效率。本文研究的重点主要体现在以下几个方面:（一）简要介绍了PSCs的结构组成及工作原理,重点阐述了目前PSCs的研究现状以及光子晶体结构在太阳能电池中应用情况;（二）本文针对介质柱和空气孔两种类型光子晶体结构进行优化,设计了两种晶格排列方式,四方晶格排列和六方晶格排列,模拟了四种完全对称型散射体,四方柱型、六方柱型、八方柱型及圆柱型,并拓展了两种部分对称型散射体,椭圆柱型和圆台型,研究了散射体高度H、宽度D对吸收效率的影响情况,最终设计出一种具有宽波长、广角度、高吸收的钙钛矿光子晶体吸收层。实验结果表明:圆柱型In As散射体在四方晶格排列下,散射体高度H为0.6μm、宽度D为0.95μm时的吸收层,取得了最高光吸收效率,该吸收层结构对波长300～1200 nm的太阳光实现了87.56%的光吸收效率,比无光子晶体结构的吸收层提高了60.90%,并且对入射光角度具有更好的适应性,在太阳光0～90°的入射范围内均可保持70%以上的吸收效率;（三）分析了点缺陷、线缺陷及两种缺陷同时存在时,吸收效率的变化情况,实验结果表明,缺陷结构的存在,会造成吸收效率的下降,特别是两种缺陷同时存在时,吸收效率相比完美光子晶体时下降了近9个百分点,另外,对吸收层的入射光角度适应性也产生重要影响,特别是在入射角较高时,影响最为明显;（四）从机理角度分析了具有不同散射体形状的吸收层所产生的“慢光”效应,并利用归一化延迟带宽积（NDBP）来量化每一种光子晶体吸收层结构所产生的“慢光”效应,使之与前期实验模拟所获得吸收效率数据相对应,以进一步体现吸收效率提升的根本原因是由于光子晶体的禁带特性所产生的“慢光”效应而实现的。总体而言,本文设计了一种具有较高光吸收效率的二维钙钛矿光子晶体太阳能电池吸收层,通过更高效的光管理策略,来进一步提高电池的光电转换效率,促进PSCs创新发展。