钙钛矿太阳电池以其较高的吸收系数、可调的光学带隙、优异的载流子传输能力、迅速提升的效率以及简单的制备工艺等诸多优点,成为近年来研究的热门领域。然而,传统钙钛矿太阳电池中含有对环境危害极大的重金属元素铅,考虑到太阳电池的环境友好化要求,此类太阳电池的进一步工业化应用受到了极大限制。为了使这一性能优越的太阳电池得以继续发展,无铅钙钛矿材料的开发和利用势在必行。我们通过缓慢降温挥发溶剂的方法,合成了一系列MA₂Mn_1-xCu_xCl₄新型铜掺杂锰基无铅钙钛矿单晶,并对单晶进行了热重分析,结果显示,铜掺杂不利于材料热稳定性提升;通过一步旋涂法,制备出MA₂Mn_1-xCu_xCl₄薄膜,并分析了薄膜的物相结构和紫外-可见光谱,结果显示,纯锰基钙钛矿薄膜具有较好的表面覆盖,少量铜掺杂有利于提高材料的光吸收强度。组装成完整的MA₂Mn_1-xCu_xCl₄光电器件,并测试了其电化学阻抗谱图、线性扫描伏安谱图及其在模拟太阳光和不同波长单色光照射下的光电流密度-时间曲线,发现其具有明显的光电流响应特性,并对比了不同掺杂材料的光电特性。在对铜掺杂锰基无铅钙钛矿材料研究的基础上,我们利用同样的方法制备出系列MA₂Zn_1-xCu_xCl₄铜掺杂锌基无铅钙钛矿单晶、薄膜以及相应光电器件。通过对单晶的热重分析发现,纯锌基和少量铜掺杂钙钛矿材料具有更高的热稳定性;通过对薄膜的扫描电镜测试发现,铜掺杂对薄膜的厚度和形貌影响显著,通过分析薄膜的紫外-可见-近红外吸收和漫反射光谱,得到铜掺杂量为50%左右时,材料光吸收特性最佳;电池器件在模拟太阳光下的光电流密度-时间曲线显示,纯锌基和少量铜掺杂器件具有更强的光电流响应,进一步的电化学阻抗和线性扫描伏安测试表明,少量铜掺杂器件的电子传输能力和光子利用率都不如纯锌基器件。由于锡基钙钛矿太阳电池在无铅钙钛矿领域具有较高的能量转换效率,锡基钙钛矿相关研究不断发展,但是分散的实验探究缺乏理论指导,研究进展缓慢。为了推动锡基钙钛矿的进一步发展,我们初步利用统计分析的方法系统研究了影响锡基钙钛矿性能的相关因素。通过对采集的文献数据进行系统化处理与分析,我们发现,不同材料类型对器件的PCE和V_oc影响较为显著,但对J_sc和FF影响不大。通过对比器件组成材料和制备工艺,我们还可以优化器件组合。此外,锡铅混合钙钛矿的吸收波长范围较大,器件V_oc、J_sc和PCE都明显优于纯锡基器件,这对于发展少铅钙钛矿意义重大。然而,这种统计分析方法尚处于初步探索阶段,对相关数据和实验影响因素收集不足,有待于进一步改进。