钙钛矿太阳能电池是目前极具潜力的一种光伏电池,其光电转换效率在不到十年的时间内已经从3.8%迅速攀升至24.2%。然而传统结构的钙钛矿太阳能电池通常需要昂贵的空穴传输材料,并通过真空蒸镀法制备贵金属电极。碳单基板结构的钙钛矿太阳能电池使用碳材料作为对电极,同时无需空穴传输层,成本低廉且极易制备,其商业化应用的前景广阔。本文通过丝网印刷法制备碳单基板钙钛矿太阳能电池,采用一步法引入不同的阴阳离子,分别对MAPbI₃型钙钛矿晶体的X位和A位进行离子掺杂。通过J-V、XRD、SEM、EDS、UV-vis、PL等一系列测试手段探究阴阳离子掺杂对碳单基板钙钛矿太阳能电池性能的影响。主要研究内容及结论如下:（1）采用单一变量法逐步优化了电池的制备工艺,探究了溶剂种类,钙钛矿前驱体溶液用量,热处理时间,TiO₂致密层和介孔层的厚度对器件性能的影响,确定了制备MAPbI₃型碳单基板太阳能电池的最佳实验条件。当使用DMF作为钙钛矿前驱体溶液的溶剂,前驱体溶液用量为5μL,100 ^oC下加热20 min,喷涂致密层的TAA溶液用量为15μL/cm²,TiO₂原浆与松油醇的质量比为1:2.25时制备的器件性能最佳,反扫时的电池效率为8.74%。（2）在前驱体溶液中掺入不同阴离子（Cl^-,I^-,Br^-）探究其对MAPbI₃型钙钛矿性能的影响。首先引入不同掺杂浓度的MACl,发现当MACl的掺杂浓度从0.15 M逐渐增加至1.05 M时,钙钛矿的晶体质量及器件的光电转换效率均先增后减,当掺杂浓度为0.45 M时器件性能最佳,正、反扫效率分别为14.50%和14.27%。XRD表明掺杂时Cl元素未进入钙钛矿的晶格,EDS表明加热后器件中的大部分Cl元素将以MACl气体的形式挥发。结合XRD与J-V测试可知碳单基板电池的迟滞现象与钙钛矿晶体质量无必然联系,PL测试表明钙钛矿与TiO₂界面上高效的电荷分离可以缓解迟滞。为了探究究竟是MA⁺还是Cl^-的作用,用与最佳MACl掺杂浓度（0.45 M）等量的MAI和MABr对MAPbI₃进行掺杂,发现器件的综合性能未见改善,排除了MA⁺单独作用的可能性。（3）在上述研究基础上,我们将MA⁺替换成了FA⁺,Cs⁺,K⁺,研究不同阳离子对MAPbI₃型钙钛矿性能的影响。研究表明适量FACl或CsCl的掺杂可以取代MAPbI₃的A位离子从而影响钙钛矿的晶体结构,并改善钙钛矿的吸光性能与光生载流子的寿命。J-V测试表明掺杂FACl的器件短路电流增大,掺杂浓度为0.5 M时器件性能最佳,正、反扫效率分别为13.66%和13.43%。J-V测试及XRD表明掺杂CsCl的器件的开路电压以及热稳定性得到提升,掺杂浓度为0.25 M时器件性能最佳,正、反扫效率分别为11.68%和11.71%。一系列测试表明K⁺未能取代MA⁺进入MAPbI₃的晶格,KCl的掺杂对碳单基板结构中MAPbI₃的结晶性能和吸光性能均无积极作用。