太阳能,作为地球上最具代表性的绿色能源,因其低碳性和可再生性,吸引着全球科学家的广泛关注和研究。作为新兴光伏技术的出色代表,有机无机杂化钙钛矿太阳能电池慢慢进入人们的视野,自2009年首次问世以来,其迅猛增长的效率、较低的制备成本、简单的制备工艺以及出色的光电性能等一系列优点,使得钙钛矿光伏被学术界和产业界公认为是能够替代硅基太阳能电池并实现商业化最具潜力的竞争者之一,也是目前发展最快的光伏技术。尽管如此,钙钛矿光伏器件距离完全取代硅基太阳能电池仍然任重道远。一方面,主流的锡基氧化物电子传输层还不够完善;另一方面,铅基钙钛矿的毒性阻碍了钙钛矿光伏的进一步发展。因此,改善现有的传输层材料,开发低毒无铅的钙钛矿材料,进一步对钙钛矿的结晶过程进行调控以及对缺陷进行钝化,对制备高效稳定的光伏器件具有重大意义。针对以上问题,本论文通过以下几个章节进行具体研究和讨论:第二章节中,通过在锡基氧化物电子传输层中进行TaCl5掺杂,改变了 SnO2前驱体溶液的pH值,提高了电子传输层的疏水性以及与钙钛矿前驱体溶液的亲和性。因此,钙钛矿薄膜晶粒尺寸变大,钙钛矿器件的稳定性得到了提高;同时,掺杂剂调节了电子传输层的导带位置,与钙钛矿能级更加匹配,提高了电子迁移率,相应光伏器件的开路电压和光电转换效率得到了增长。这种掺杂策略为制备高性能的钙钛矿太阳能电池提供了一种方便有效的方法。第三章节中,通过优化混合溶剂N,N-二甲基甲酰胺（DMF）和二甲基亚砜（DMSO）的不同比例,制备出结晶度不同的锡基钙钛矿薄膜,验证了在前驱体溶液中,DMSO会直接与Sn2+配位形成SnI2·3DMSO;通过增加钙钛矿前驱体溶液中DMSO的含量,钙钛矿晶粒尺寸变大,但是晶粒排布不致密,形成了覆盖度差且表面粗糙的钙钛矿薄膜;同时,钙钛矿薄膜的吸收谱发生了有规律的蓝移,带隙增大,并在DMF和DMSO溶剂比例为1:4时,制备出的钙钛矿薄膜有着良好的光吸收强度和最大的光致发光强度;此外,还分析了卤化锡钙钛矿的结晶机制,系统地总结了结晶调控的策略,为制备稳定高效的锡基钙钛矿光伏器件奠定了基础。第四章节中,通过在锡基钙钛矿FA0.75MA0.25SnI2Br下表面,引入了多功能KSCN修饰层,来制备高性能锡基钙钛矿光伏器件。KSCN界面层优化了器件中空穴传输层于钙钛矿层的能级匹配,提高了抗氧化能力;同时,可促进钙钛矿的结晶,形成多重结晶取向;此外,还降低了缺陷密度,促进了界面载流子的传输。在标准太阳光和室内光下,KSCN改性的锡基钙钛矿光伏器件的光电转换效率都得到了明显的提高。