由于钙钛矿材料本身具备的非常优秀的光学和电学性质,比如长距离的载流子扩散长度、很低的激子束缚能、高消光系数以及在空气中即可通过溶液法进行合成等优点,而受到研究者们的广泛关注。经过十年时间,电池的能量转化效率已经提升到25.2%,堪与商业化的晶硅太阳能电池媲美。然而,大部分研究者在手套箱等低湿度的惰性氛围中完成电池的组装,这样得到的钙钛矿电池在空气中的稳定性一般,同时也大大增加了电池的制备成本。为了降低电池的组装成本,本文重点对基于碳电极无空穴介孔型钙钛矿太阳能电池以及平面型钙钛矿电池的组装工艺进行了研究,经过努力,将基于碳电极的介孔型钙钛矿太阳能电池效率提升到14.5%,将平面型钙钛矿太阳能电池的效率提升到了18.77%,具体研究内容如下:首先,在空气中以介孔Ti O2为支架层,通过两步法反应得到MAPb I3钙钛矿薄膜,采用刮涂法形成的导电碳膜为碳电极,组装出基于碳电极的无空穴传输型钙钛矿太阳能电池,然而这种结构电池的平均能量转化效率只有12.27%。主要原因是,在这种结构中MAPb I3钙钛矿只能吸收波长小于775 nm的入射光,而且对长波长的入射光尤其是500 nm-800 nm的吸收能力不足,这就限制了其性能的进一步提高。为了解决这一问题,这里通过水热法合成了具有上转换效应的六方相的Na YF4:Yb3+,Tm3+颗粒,并利用正硅酸四乙酯水解反应在其表面均匀包覆了一层很薄的Si O2,形成Na YF4:Yb3+,Tm3+@Si O2核壳结构。在将Na YF4:Yb3+,Tm3+@Si O2与Si O2混合之后,作为电池的绝缘层引入钙钛矿太阳能电池的电子传输层上,其中上转换颗粒能吸收近红外光并转化为可见光,大颗粒的核壳结构能够增强介孔层对入射光的散射能力,进而提高了钙钛矿对入射光的吸收。通过对上转换核壳结构比例进行优化,钙钛矿电池的短路电流密度和填充因子都得到了提升。电池的最高效率达到了14.5%。然后,为了进一步提高钙钛矿电池的效率,采用在FTO基底上旋涂的Sn O2薄膜代替介孔Ti O2作为为电子传输层,用FA/MA/Cs三元钙钛矿代替MA一元钙钛矿,并引入Spiro-OMe TED作为空穴传输层,利用热蒸镀形成的Au电极代替碳电极,形成了结构为FTO/Sn O2/perovskite/Spiro-OMe TED/Au的电池结构,其平均能量转换效率为16.5%。进一步利用三甲氧基-巯丙基硅烷（MPTMS）对旋涂形成的Sn O2薄膜进行了钝化处理。通过对钝化处理时间的调控,成功地将电池效率提升到了18.77%。经过MPTMS的钝化处理,Sn O2薄膜表面缺陷减少,电荷在界面处的复合得到了抑制,此外,界面处残余的碘化铅基本被消除,钙钛矿薄膜质量得到了提升。同时也提高了电池的可重复性。