铅卤化物钙钛矿因具有优异的光电特性是目前的研究热点,然而其重金属铅所引起的环境问题促使人们不得不寻找无铅替代物。具有类似电子结构的锑基无铅钙钛矿被认为是最具潜力的替代材料之一,但基于此类材料的光电器件却一直没有获得令人满意的性能。本文以全无机铯-锑-卤化物（Cs3Sb2I9）钙钛矿为主要研究对象,首先利用卤素混合使该材料在低温溶液制程下实现了从零维到二维的结构转换,然后通过溶剂蒸汽退火的方法提高了钙钛矿薄膜的质量,接着通过界面工程进一步提升了其器件性能,最后探讨了锑基和铋基无铅钙钛矿材料在室内环境下的应用前景。具体的研究内容如下:1)Cs3Sb2I9在低温（100-150℃）溶液制程下倾向于形成一种不利于载流子传输的零维结构,从而极大地限制了其在光电领域的应用。我们利用原子半径更小的Cl原子取代部分I原子,成功的将零维Cs3Sb2I9转换为二维Cs3Sb2ClxI9-x。维度的转变显著的提升了 Cs3Sb2ClxI9-x的载流子迁移率,基于该材料的光伏器件获得了1.56%的光电转化效率以及62.5%的外量子效率。2)为了进一步提升Cs3Sb2ClxI9-x的光电性能,我们尝试了一系列薄膜制备工艺和界面工程。在利用一步反溶剂处理法使钙钛矿前驱体快速转化为中间相的基础上,我们发现溶剂蒸汽退火的工艺可以有效改善Cs3Sb2ClxI9-x薄膜的形貌。此外,在采用了一种具有较高的迁移率的空穴传输材料后,基于Cs3Sb2ClxI9-x活性层的太阳能电池实现了 2.15%的光电转化效率。3)鉴于铋基和锑基钙钛矿材料具有较宽的带隙,我们发现基于这类材料的光伏器件非常适合在光谱更匹配的室内光源下工作。基于BiOI和Cs3Sb2ClxI9-x等宽带隙无铅钙钛矿材料的光伏器件在室内光源的辐照（1000 LUX）下分别获得了约6%和5%的光电转化效率。通过对这两种材料的载流子复合机理的分析,我们推测提高钙钛矿薄膜形貌以及减少界面复合是进一步开发这两种材料的潜能的关键。