在当今社会政治经济全球化的浪潮中,人类社会获得空前的高速发展。而经济社会的较快的发展步伐,也进一步加大了人们对传统能源的需求和欲望。近现代社会,人们对传统能源的使用方式是粗暴和浪费的,这使得全球范围内的环境污染越来越不容忽视。太阳能是一种可再生的绿色清洁能源。太阳能光伏器件可以将太阳能转换为电能,而目前第三代太阳能电池的最热代表就是钙钛矿太阳能电池（PSCs）。近10年来,PSCs发展快速,也得到了全球科研界的关注和极大的研究兴趣。钙钛矿材料具有许多优良特性,比如宽的光吸收范围,长的载流子扩散长度,低的激子结合能等。但是PSCs仍存在载流子运输速率较低,界面复合较高等问题。本论文将围绕抑制非辐射复合、提高载流子在钙钛矿层的传输速率、提高光生载流子在钙钛矿层的提取/注入能力等方面展开研究。通过制备更高质量的CH₃NH₃PbI₃薄膜和钝化TiO₂薄膜表面缺陷来提高器件的光伏性能。具体研究内容如下:针对CH₃NH₃PbI₃的研究有效地提高了CH₃NH₃PbI₃晶体的结晶度,增强CH₃NH₃PbI₃薄膜的吸光度和对载流子传输能力,降低了非辐射复合率,器件的光伏性能有明显的提高。针对电子传输层的研究,我们从TiO₂薄膜表面钝化、提高电子提取/注入等方面出发,采用界面工程,制备高性能的PSCs。主要结论如下:（1）CH₃NH₃PbI₃薄膜的质量对器件性能具有重要的影响。为了改善CH₃NH₃PbI₃薄膜的质量,我们将碘化锂（LiI）混合到钙钛矿前驱溶液中并制备了具有FTO/致密TiO₂/介孔TiO₂/CH₃NH₃PbI₃/Spiro-OMeTAD/Au结构的PSCs。通过XRD、FESEM、PL、UV-vis和EIS等的测试和分析,发现LiI添加剂可以提高钙钛矿晶体的结晶度,增强钙钛矿膜的吸光度,并降低器件的电荷转移电阻,最终使得PSCs的开路电压和填充因子增大。在最佳浓度条件下,PSCs的光电转换效率为16.53%。而基于原始钙钛矿的器件在相同的实验条件下效率为14.22%,器件面积为1.5×1.5 cm²。（2）我们将LiTFSI作为添加剂引入到钙钛矿前驱溶液中,制备了具有FTO/致密TiO₂/介孔TiO₂/CH₃NH₃PbI₃/Spiro-OMeTAD/Au结构的PSCs。通过优化LiTFSI的浓度条件,提高载流子的运输速率,减少晶界和电子-空穴的复合率,电池的光电性能有明显的提升。在最佳浓度条件下,PSCs的光电转换效率为17.30%,而基于原始钙钛矿的电池的光电转换效率为15.53%,PSCs的面积为1.5×1.5 cm²。（3）我们用不同浓度的硫脲溶液对TiO₂薄膜表面进行修饰,XRD、UV-vis、KPFM等测试表明硫脲处理使TiO₂表面被钝化,TiO₂薄膜的能级降低,电荷提取能力增强。基于0.1 M硫脲界面修饰的TiO₂ ETL的平面PSCs的光电转换效率达19.18%,基于原始TiO₂ ETL的器件效率为17.85%。