有机-无机杂化钙钛矿材料已被广泛应用于光电器件,如钙钛矿太阳能电池（PSCs）等,这主要归因于其优异的物理和化学性质,包括可调的直接带隙、高吸收系数、高电荷迁移率和长扩散长度等。TiO₂纳米棒阵列（NAs）具有有序的电荷传输通道,已广泛的应用于PSCs。但TiO₂表面的氧空位导致较大的缺陷态限制了能量转换效率（PCE）的提高,而且其依赖的高加工温度工艺阻碍了其对柔性基底的适用性。TiO₂表面调控可解决其表面缺陷的问题,采用高电子迁移率的ZnO可实现低温处理工艺。但ZnO不耐酸的性质对钙钛矿吸收层的破坏极大,同样需要进行界面调控。界面修饰对实现高效稳定的PSCs至关重要,我们主要做了如下工作:锐钛矿TiO₂修饰金红石TiO₂ NAs（TCNAs）:室温下,在金红石TiO₂纳米棒阵列上溶液浸泡法原位沉积超薄锐钛矿TiO₂,形成界面能级匹配的Type-II壳-核纳米棒结构,有助于加速界面电荷转移并改善缺陷态提高钙钛矿薄膜质量。基于TCNAs的PSCs具有显著的性能改善,其PCE为11.8%,开路电压(V_OC)为0.97 V,短路电流密度(J_SC)为21.8 mA/cm²,填充因子（FF）为55.8%。无锐钛矿TiO₂修饰的PSCs显示PCE为10.6%,V_OC为0.95 V,J_SC为21.0 mA/cm²,FF为55.2%。自组装单分子层（SAM）修饰TCNAs:采用N-[3-（三甲氧基硅基）丙基]乙二胺的自组装单分子层常温浸泡不同时间于TCNAs的表面,有趣的是,基于0.5小时SAM处理的电池效率提高至14.89%,高于原始器件11.8%。结果表明,SAM控制TCNAs表面浸润性,以改善表面沉积的钙钛矿层的形态和结晶度。此外,来自SAM的电偶极子增加了TCNAs的费米能级,以进一步增强与钙钛矿层的界面能级对准,从而改善界面电荷转移。Nb₂O₅修饰ZnO:采用磁控溅射制备Nb₂O₅/ZnO双层电子传输结构作为PSCs的ETL,防止钙钛矿吸收层与ZnO直接接触造成的不稳定性。探讨不同ZnO厚度对PSCs性能的影响,优化效率达13.8%,此外,Nb₂O₅表面修饰导致形成高度结晶且致密的钙钛矿薄膜,提高钙钛矿薄膜的质量,更重要的是,Nb₂O₅表面修饰形成了界面能级对齐,提高了电荷传输。