钙钛矿太阳能电池因其高的能量转换效率、低的制备成本等优点成为现在的研究热点。其中倒装结构平面异质结CH₃NH₃PbI₃电池具备更简单的生产工艺与更优的性能,是最主要的研究方向之一。研究中最简单也最常用的活性层薄膜沉积方法是一步旋涂法,但是由一步旋涂法所制备的CH₃NH₃PbI₃薄膜覆盖率低,出现孔隙并且钙钛矿晶粒尺寸较小,影响电池的性能。因此,本文从调整前驱液溶质配比、溶液浓度;优化退火工艺等方面入手,制备高质量的CH₃NH₃PbI₃薄膜。另外引入溶剂工程,使用PC₆₁BM氯苯反溶剂,形成CH₃NH₃PbI₃-PC₆₁BM梯度异质结,进一步提高电池的性能。调整前驱液溶质配比、溶液浓度。将前驱液一步法旋涂成膜,并对其进行XRD、SEM进行表征。发现采用前驱液配比为CH₃NH₃I:PbI₂:DEACl=1:1:0.4且溶液的浓度为1 mol/L时,制备的钙钛矿薄膜覆盖率高、晶粒尺寸大、晶体缺陷少。相应的钙钛矿太阳能电池获得普遍较高的能量转换效率10.68%。研究了退火温度与退火时间对CH₃NH₃PbI₃薄膜的影响。结果表明90℃退火10 min是薄膜的最佳退火工艺参数,该参数下制备的钙钛矿薄膜几乎没有孔隙,结晶均匀性好且具有较高的电导率。相应的钙钛矿太阳能电池获得较高的开路电压V_oc、短路电流密度J_sc与填充因子FF,能量转换效率提高到了12.25%。引入溶剂工程。使用3 mg/mL的PC₆₁BM氯苯反溶剂处理,不仅优化了钙钛矿薄膜的成膜质量,同时PC₆₁BM渗透进薄膜一定深度,形成CH₃NH₃PbI₃-PC₆₁BM梯度异质结。CH₃NH₃PbI₃-PC₆₁BM梯度异质结缩短了光生电子的传输距离,改善了CH₃NH₃PbI₃层与PC₆₁BM界面的能级匹配,因此电池的能量转换效率进一步提高到13.5%。相比于未进行处理的原始器件,使用PC₆₁BM氯苯反溶剂形成的CH₃NH₃PbI₃-PC₆₁BM梯度异质结电池器件大大降低了电池的迟滞效应,扫描步径与扫描方向对测试的J-V曲线几乎没有影响;另外PC₆₁BM氯苯反溶剂处理提高了器件的稳定性,经过一个月依然保持95%的能量转换效率。