有机无机杂化的钙钛矿材料AMX₃（A=MA（甲胺）、FA（甲脒）、Cs（铯）或Rb（铷）;M=Pb（铅）、Sn（锡）或Sr（锶）;X=Cl（氯）、Br（溴）或I（碘））为直接带隙半导体,具有光吸收能力强、载流子迁移率高、带隙可调、双极载流子传导、可溶液加工等特点,是制备太阳能电池的理想材料。短短几年间,钙钛矿太阳能电池的性能飞速发展,掀起了世界各国研究人员的研究热潮,实验室公证效率已突破22.7%,超过了在光伏领域中领跑多年的多晶硅太阳能电池的最高光电转换效率。然而,目前取得较高光电转换效率的钙钛矿太阳能电池均使用了价格昂贵的空穴传输材料和贵金属电极材料（真空蒸镀制备）,器件制备需要在惰性气体（N₂）的保护下完成,从而一定程度上阻碍了高效钙钛矿太阳能电池的大规模制备与商业化发展。考虑到材料和能源消耗的问题,基于碳电极的无空穴传输层的可印刷钙钛矿介观太阳能电池应运而生,碘化5-氨基戊酸的引入也使器件获得了连续光照1000小时效率无衰减的可观稳定性。然而,器件结构（三层膜厚度约13微米,无空穴传输材料层）对钙钛矿在介孔中的结晶和电荷传输与分离提出了挑战,不利于器件电压乃至光电转换效率的进一步提升。本文围绕如何提升可印刷介观钙钛矿太阳能电池的器件性能展开,通过优化钙钛矿的组分,选择合适的添加剂,调控钙钛矿在介孔结构中的结晶和生长,以获得高效的太阳能电池。正文内容由四部分构成,如下所示:首先将盐酸胍（GuCl）作为添加剂引入碘铅甲胺（MAPbI₃）钙钛矿中,以N,N-二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂,采用简单可操作的一步法制备器件,将器件的开路电压提升至1.02 V,并获得了14.35%的最优光电转化效率。研究表明,盐酸胍可起到连接作用,优化钙钛矿的形貌（针状结晶减少,钙钛矿呈块状或岛状）,改善其在介孔骨架的填充状况。同时,盐酸胍钝化了钙钛矿晶体缺陷,减小了复合,使器件性能得以提升。钙钛矿单晶具有比多晶薄膜更为优良的光电性能。本文中培养了尺寸为8 mm的MAPbI₃单晶。室温下,将单晶粉末原位置于二氧化钛/二氧化锆/碳电极的三层介孔膜上,利用甲胺气（CH₃NH₂,干燥）辅助的方法把单晶粉末溶解为液态并填充至器件中,无溶剂参与。优化CH₃NH₂的处理时间后,获得了最高15.17%的光电转化效率。器件在温度4 ^oC³5 ^oC,相对湿度55%⁷5%的范围内,获得了4500 h的暗态稳定性。碘铅甲脒（FAPbI₃）钙钛矿存在着黑色相和黄色相的相转变。黑色相为理想的光电材料却不易被获得。而在介孔结构中（约13微米）,生成黑色相尤为困难。采用简捷的一步法,以DMF/DMSO（DMSO,二甲基亚砜）为混合溶剂,通过Cs⁺的引入以降低FAPbI₃相转化的活化能,混合溶剂的蒸汽辅助在抑制碘甲脒（FAI）等的挥发的同时减缓结晶,辅助钙钛矿颗粒长大。最终,FAPbI₃被稳定在黑色相,其吸收截止边被拓宽到840 nm,器件获得了15%的光电转换效率。虽然铅基钙钛矿太阳能电池前景可观,但是考虑到环境保护和商业化应用的问题,有必要减少可溶性重金属铅的使用,寻找合适的材料以替换重金属元素。本文采用一步法制备器件,利用SrCl₂（氯化锶）部分替换Cs_0.1FA_0.9PbI₃中的铅元素。实验表明,SrCl₂并不会抑制甲脒的相转化,相反可以增加载流子寿命。然而,SrCl₂不利于形成均一平整的钙钛矿薄膜,对吸光造成负面影响,同时降低载流子在TiO₂界面的提取,从而使器件性能整体降低。可通过优化非Pb（铅）元素的掺杂量来进一步改善器件性能。