有机无机杂化钙钛矿材料因其具有高吸收系数、最佳带隙和高缺陷容限等优异的特性而被广泛关注,在短短的几年内,钙钛矿太阳能电池的功率转换效率从3.8%上升到25.2%,是最有发展前景的光伏器件。在钙钛矿太阳能电池中,空穴传输层、钙钛矿吸收层以及电子传输层的材料选择以及彼此界面中的缺陷与电荷分布会影响载流子的产生与复合,还会影响彼此的成膜,进而影响钙钛矿太阳能电池的性能。本文主要研究氧化镍空穴传输层与钙钛矿吸收层之间的界面特性,通过掺杂改性以及添加修饰层等方法来优化电荷传输、钝化界面缺陷、调整能级排列以及提高钙钛矿的结晶度,从而提升钙钛矿太阳能电池的性能。主要研究内容和研究结果如下:1.研究锂(Li)和钴(Co)共掺杂的氧化镍(NiOx)空穴传输层对反向平面异质结钙钛矿电池器件性能的影响。与未掺杂的NiOx薄膜和掺Li的NiOx薄膜相比,掺入一定量的Li和Co可以进一步提高NiOx薄膜的电导率和空穴迁移率。本文在PSC中掺入10%Li和5%Co之后,其功率转换效率从17.4%提高到20.1%。此外,器件的短路电流密度(Jsc)从22.7mA·cm-2增加到23.8 mA·cm-2,开路电压(Voc)从1.05V提高到1.09V,填充系数(FF)从0.73提高到0.78。这些结果表明,采用Li和Co共掺杂的NiOx空穴传输层是改善钙钛矿器件性能的有效策略。2.由于钙钛矿太阳能电池中的界面状态是影响器件性能和稳定性的主要因素,而包括应变工程在内的界面工程是解决该问题的有效方法。在这项工作中,通过将溴化铯(CsBr)缓冲层插入NiOx空穴传输层和钙钛矿层之间,从而缓解晶格失配引起的界面应力并诱导更规则的钙钛矿晶体生长。实验和理论结果同时表明,添加CsBr缓冲层可优化钙钛矿吸收层与NiOx空穴传输层之间的界面,减少界面缺陷和陷阱,并增强空穴的传输和提取。优化后的最优器件的转化效率可达19.7%,明显高于没有CsBr缓冲层的器件的效率(17.7%)。同时,器件的稳定性也得到了改善。