钙钛矿太阳能电池（PSCs）的湿度稳定性不佳是制约其商业化的重要因素之一,因此,具有高稳定性的二维（2D）层状钙钛矿太阳能电池近年来备受关注。本论文针对2D钙钛矿太阳能电池光电转换性能不高这一核心问题,提出采用两步法来制备高质量2D（PEA）₂（FA）_n-1Pb_nI_3n+1钙钛矿薄膜,即在（PEA）₂PbI₄和未反应完的PbI₂薄膜上滴加FAI溶液来获得（PEA）₂（FA）_n-1Pb_nI_3n+1,并通过调控钙钛矿薄膜微结构以及优化电子传输层性能提高2D钙钛矿太阳能电池光电转换效率。在此基础上,进一步研究了Cs⁺掺杂对（PEA）₂（FA）_n-1Pb_nI_3n+1薄膜微结构和光电转换性能的影响。本论文获得的主要结论如下:（1）通过两步法制备的FA基（PEA）₂（FA）_n-1Pb_nI_3n+1钙钛矿,即在（PEA）₂PbI₄和未反应完的PbI₂薄膜上滴加FAI溶液来获得。通过优化PEAI和PbI₂化学计量比、FAI浓度和滴加量、热处理工艺等,可以得到取向良好、均一致密、光吸收强的高质量的2D（C₆H₅C₂H₄NH₃）₂FA_n-1Pb_nI_3n+1薄膜,其相应的钙钛矿太阳能电池的光电转换效率（PCE）可高达11.46%。同时,由于大尺寸（C₆H₅C₂H₄NH₃）⁺的疏水性,（C₆H₅C₂H₄NH₃）₂FA_n-1Pb_nI_3n+1薄膜表现出优异的湿度稳定性。未封装的电池暴露在相对湿度（RH）60%下900小时,其光电转换效率可以保持初始PCE的86%。（2）通过溶胶-凝胶法制TiO₂&SnO₂薄膜,探索以TiO₂和TiO₂&SnO₂作为电子传输层对（PEA）₂（FA）_n-1Pb_nI_3n+1钙钛矿太阳能电池影响,结果表明,采用叠层TiO₂&SnO₂薄膜作为电子传输层比传统的TiO₂层作为电子传输层更有利于（C₆H₅C₂H₄NH₃）₂FA_n-1Pb_nI_3n+1薄膜中载流子的传输,同时也改善了（C₆H₅C₂H₄NH₃）₂FA_n-1Pb_nI_3n+1钙钛矿太阳能电池的磁滞效应。这是因为叠层TiO₂&SnO₂薄膜更有利于（C₆H₅C₂H₄NH₃）₂FA_n-1Pb_nI_3n+1薄膜中电子-空穴对的抽取。（3）探究了Cs⁺掺杂量对的（C₆H₅C₂H₄NH₃）₂FA_n-1Pb_n I_3n+1影响。当Cs⁺掺杂量小于4 wt%时会促进（C₆H₅C₂H₄NH₃）₂FA_n-1Pb_nI_3n+1薄膜生长,超过这个量会抑制（C₆H₅C₂H₄NH₃）₂FA_n-1Pb_nI_3n+1薄膜生长;Cs⁺掺杂量增加至4 wt%时,所获得的钙钛矿电池的PCE比Cs⁺掺杂量为0 wt%的钙钛矿电池的PCE要高,达到9.88%。当继续提高Cs⁺掺杂量,Cs_x-2D电池的PCE减小;通过阻抗谱图分析可知Cs⁺掺杂提升了电池的PCE的主要原因是Cs⁺掺入晶格降低了Cs_x-2D钙钛矿薄膜电荷传输阻抗。