自从2009年以来,由于其优异的光电特性,制备成本低,制造工艺简单,效率增长速度快（十年时间从最初的光电转换效率为3.8%,快速增长至当前的已认证的25.2%。）,光吸收度较高,双极性载流子输运特性以及长载流子扩散长度等。金属卤化物钙钛矿太阳能电池受到了市场及研究人员的广泛关注。但是,由于MA⁺、FA⁺等有机阳离子的存在,传统的有机无机金属卤化物钙钛矿太阳能电池在湿热条件下易分解,这严重阻碍了其大面积商业化进程。为了解决这个问题,具有出色热稳定性的全无机钙钛矿太阳能电池进入了人们的研究视线。在多种全无机钙钛矿材料中,CsPbI₃由于具有合适的禁带宽度以及出众的热稳定性而引起了研究人员的格外关注。在各种改善钙钛矿太阳能电池性能的手段中,结构调整与能带匹配工程一直以来都是研究人员的关注重点。在本次研究中,我们利用Slivaco TCAD仿真软件通过引入不同的插入层实现了对全无机CsPbI₃钙钛矿太阳能电池的性能优化,并利用第一性原理计算从理论上对其原理进行了分析,主要内容如下:（1）分别探究了氧化锌电子传输层和钙钛矿光吸收层厚度以及电子传输层掺杂浓度对正向结构电池性能的影响,为下一步插入层的引入奠定了基础,结果表明钙钛矿层厚度为200纳米（nm）,氧化锌厚度为40 nm掺杂浓度为10²² cm^-3时电池呈现出最佳性能;（2）通过在氧化锌电子传输层和钙钛矿光吸收层之间引入富勒烯衍生物（PCBM）或者二氧化钛插入层进行能带匹配工程并调整插入层厚度,插入层的引入在抑制界面非辐射载流子复合的同时可以提升载流子产生率,该方法有利于太阳能电池性能的改善。此外,我们还通过改变插入层或者氧化锌电子传输层的掺杂浓度对电池性能进行了优化,结果表明通过调节TiO₂/ZnO双电子传输层中氧化锌掺杂浓度可以有效消除电池J-V曲线后端的S形电流滞后现象,提升电池性能;（3）通过调整全无机钙钛矿太阳能电池中氧化镍空穴传输层厚度以及掺杂浓度对电池性能进行优化;计算结果表明氧化镍空穴传输层掺杂浓度调节是改善CsPbI₃基全无机钙钛矿太阳能电池光电性能的有效方法之一;（4）对上述研究结果进行了归纳与总结,提出了其中的不足之处,对下一步的探索方向进行了预测并对钙钛矿太阳能电池的前景进行了展望。