随着人类社会工业化进程的一步步推进,人类对于能源的需求量日益增加,这与日渐贫瘠的能源储备之间产生了巨大的矛盾。为此,未来各个国家的命运依赖于能源的掌控,而开发各类新能源成为了所有任务里的重中之重。其中太阳能凭借其便于采集且储量巨大等优势成为了新能源领域中的一匹黑马。因此对有关太阳能利用的研究成为科研方向的热点,其中有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池的研究便是这些热点之一。自2009年第一个钛矿太阳能电池被报道以来,其光电转换效率已经提升到了初始效率的六倍以上,超过了薄膜太阳能电池,接近于晶体硅太阳能电池。其具备如此优异的性能可以归因于钙钛矿材料具有较高的光吸收系数、较高的载流子迁移率、较长的载流子扩散长度和较低激子的结合能等各项优点。尽管对于钙钛矿太阳能电池的研究硕果累累,但仍存在一些问题阻碍了未来生活中它的实际应用。比如,其中一个很严重问题就是实验室制备的电池大多是利用真空高温蒸镀贵金属的方法来制备电池的对电极,这大大增加了制作成本且无法实现大面积电池的制备,使其未来的商业化道路曲折而漫长。除了Au和Ag,在研究中还有其他材料做电池的对电极,如MoO₃/Al复合材料、金属Ni以及部分碳材料等。其中,碳材料的价格低廉、物理化学性能稳定,适用于做电池的对电极。在制备碳电极时,通常使用刮涂法和丝网印刷的方法,这对于制备大面积器件具有重要的实用意义。然而,在钙钛矿和碳电极界面会存在严重的电荷复合从而导致碳基无空穴钙钛矿太阳能电池的性能变差。基于此,我们探究了在碳电极钙钛矿太阳能电池中如何提高电池光生载流子的提取和传输问题,制备出了高质量的电池器件,显著提高了电池的光电性能。本论文的研究内容如下:使用NiO纳米颗粒作为碳电极钙钛矿太阳能的空穴传输层,制备出了高效稳定的电池器件。研究表明,在钙钛矿薄膜与碳电极之间加入NiO纳米颗粒可以有效地提高电池的的空穴提取和传输性能,促进光生载流子的分离,抑制钙钛矿吸光层和碳电极界面的电荷复合,进而提高电池的各项光电性能。最终通过优化NiO纳米颗粒的浓度,制备了光电转换效率为13.6%的稳定的电池器件,与同批未添加NiO的电池相比效率提高了27%。