目前,铅基钙钛矿太阳能电池的光电转化效率提升迅速,其认证效率已经达到25.2%,主要归因于钙钛矿材料可调的光学带隙、较高的消光系数以及极佳的载流子传输能力等优点。但是,铅元素的毒性将限制这类电池的商业化发展。因此开发非铅钙钛矿太阳能电池技术成为目前钙钛矿太阳能电池研究领域的热点。其中,锡基钙钛矿材料因其具有与铅基钙钛矿相似的离子半径、消光系数以及激子结合能等特点,成为制备非铅钙钛矿太阳能电池的首选吸光材料。目前,锡基钙钛矿太阳能电池的光电转化效率已经达到12.4%,展现出良好的应用前景。在本论文中,我们以甲脒锡碘（FASnI₃）钙钛矿为研究对象,主要通过阳离子取代、优化钙钛矿成膜工艺以及空穴传输层（HTL）能级修饰等方法,改进基于FASnI₃钙钛矿的太阳能电池的光电转化效率。首先,通过引入3,3-二苯基丙胺（DPPA）有机阳离子修饰FASnI₃钙钛矿材料,可以明显改善FASnI₃钙钛矿的膜层质量、结晶性、光吸收特性以及稳定性等。而这些性能的改善可以归因于DPPA有机阳离子的引入调节了钙钛矿的结晶过程,同时能够抑制Sn²⁺氧化。相比于基础器件,基于DPPA阳离子修饰的锡基钙钛矿太阳能电池光电转化效率从4.12%提升到了6.75%。未封装的器件在氮气环境下保存超过600小时以后,其光电转化效率保有原始值的70%以上。其次,通过引入乙脒（AcA）有机阳离子修饰FASnI₃钙钛矿材料,结合两次旋涂钙钛矿溶液工艺,可以有效提升钙钛矿的膜层质量。与DPPA阳离子不同,AcA阳离子由于具有与甲脒（FA）阳离子更为相似的离子半径和结构,使其更容易进入到FASnI₃钙钛矿的晶格当中,从而起到调节钙钛矿带隙的作用。在优化了AcA阳离子的掺杂浓度后,我们制备了基于AcA_0.1FA_0.9SnI₃钙钛矿的最佳太阳能电池,其光电转化效率达到7.04%。最后,我们进一步以AcA_0.1FA_0.9SnI₃钙钛矿为研究对象,通过向聚（3,4-乙烯二氧噻吩）:聚苯乙烯磺酸（PEDOT:PSS）空穴传输层中引入2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰二甲基对苯醌（F₄-TCNQ）,达到调节PEDOT:PSS能级的目的。修饰后的PEDOT:PSS与AcA_0.1FA_0.9SnI₃钙钛矿的最高已占据分子轨道（HOMO）能级更加匹配,降低了空穴载流子在空穴传输层界面的能量损失,从而有效提升器件内部的电荷传输。最终,基于AcA_0.1FA_0.9SnI₃钙钛矿太阳能电池的最佳光电转化效率达到了7.84%,开路电压(V_OC)达到0.55 V。通过这三个工作的研究,我们希望能够为锡基钙钛矿太阳能电池的发展提供一些有参考价值的改进思路。