在过去的十多年当中,钙钛矿太阳能电池（PSCs）在光伏领域飞速发展,其功率转换效率（PCE）一路高歌猛进,单结PSCs的PCE从2009年首次报道后的3.8%一直增长到现如今的25.5%,其高效的PCE已经接近现如今的商业化太阳能电池。根据空穴传输层（HTL）和电子传输层（ETL）的位置不同,PSCs可分为正式结构（n-i-p结构）和反式结构（p-i-n结构）。正式结构制备工艺比较复杂,耗时较长,并且需要高温退火,而反式结构因其出色的优势（制备过程简单、低温制备、迟滞小、成本低以及和硅基太阳能电池或铜铟镓硒太阳能电池结合制备成叠层太阳能电池等）受到了学术界广泛的研究。在PSCs发展的道路上,对钙钛矿前驱体的优化已然成为一个研究热点,并且,在钙钛矿前驱体溶液中引入添加剂是一种提升PCE的非常简便的方法。本文主要在钙钛矿前驱体中引入添加剂来提高反式PSCs的PCE和稳定性。1.多功能分子掺入提高反式钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性在第二章中,我们在钙钛矿前驱体溶液中分别掺入非富勒烯受体小分子ITIC及其两种衍生物IT-M和IT-4F。在引入这三种小分子后,钙钛矿的晶粒尺寸得到了明显的增加,并且小分子可以与钙钛矿中没有配位的Pb2+进行路易斯酸碱反应,有效的钝化了钙钛矿界面处的缺陷,促进了电荷的传输和萃取。其次,经过小分子掺杂后的钙钛矿薄膜中的电子和空穴的运输更加平衡,进一步降低了电子和空穴在被电极提取之前在钙钛矿薄膜中复合的可能性。在掺杂小分子后的PSCs的PCE最高为19.75%（IT-4F）,反向扫描可以高达20.08%,掺杂ITIC和IT-M的PSCs的PCE分别为18.28%和19.59%,都远远高于基础器件的PCE（16.65%）。此外,在对钙钛矿薄膜接触角的测试中得出,经过小分子掺杂的钙钛矿薄膜与水的接触角更大,具有极强的疏水表面,可以防止水分向钙钛矿晶粒中渗入,保护钙钛矿不被水分分解,从而使PSCs器件拥有更好的长期稳定性。2.无添加剂残留的高效稳定反式钙钛矿太阳能电池的添加剂工程在第三章中,我们将少量的甲胺氢酸盐（MAOCN）添加到钙钛矿前驱体溶液中,明显的改善了钙钛矿的结晶过程,在MAOCN的作用下,CH3NH3I-NMP-PbI2中间相的存在时间增加,使得溶剂的挥发速度减慢,延缓了钙钛矿晶粒的结晶过程,形成了高质量的钙钛矿薄膜。在经过萃取和热退火的处理后,MAOCN分子分解成HOCN和CH3NH2分子与少量残存的溶剂一起蒸发掉,使得最终形成的钙钛矿薄膜中没有添加剂的残留,不会产生由添加剂残留而造成的缺陷。在经过添加剂MAOCN的引入后,制备了PCE高达21.28%的反式PSCs,远远高于无掺杂的PSCs（18.06%）。此外,在引入MAOCN后的钙钛矿薄膜比无掺杂的薄膜具有更强的疏水性,可以有效的防止水分的渗入,使得PSCs的稳定性更强,并且将掺杂后的器件在手套箱存储30天后效率仍维持在初始值的95%以上。