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有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池被人们视为是下一代太阳能电池的领跑者。作为新一代太阳能电池,钙钛矿太阳能电池具有原料来源广泛、生产成本低廉、光电转化效率高等优势。在钙钛矿太阳能电池之中,电荷传输层和钙钛矿活性层的光学与电学性质是影响器件性能的关键因素。本论文分别从界面工程与组分工程的角度出发,具有针对性的调控电荷传输层与钙钛矿活性层相应的光电性质。具体内容如下:(1)首先,我们开展界面工程相关工作。从电池阴极方面考虑,我们借助真空蒸镀富勒烯的方法,在TiO2层上引入富勒烯修饰层材料。富勒烯材料具有优异的电子亲和能力,能够提高TiO2与钙钛矿界面处的电子抽取与传输效率。对器件中载流子动力学过程进行研究研究发现,富勒烯修饰层的引入降低了界面处的电子传输电阻,提高了电子的抽取与传输效率。在电池阳极方面,我们发展了两种新型聚合物空穴传输材料,PDTSTTz与PDTSTTz-4。与钙钛矿太阳能电池中常用的P3HT空穴传输材料相比,这两种聚合物材料由于具有更好的平面性以及π-π堆积,因而表现出更高的电导率。同时,由于其具有更宽的吸收光谱,在应用到器件中能够增强器件的光捕获能力,进而带来了更高的光生电流。两种聚合物材料的最高占据分子轨道(HOMO)能级与钙钛矿价带能级差在0.2-0.3 eV,有利于界面处空穴的传递,同时较高的最低未占据分子能级轨道(LUMO)能级很好的阻挡了电子的传输,抑制了载流子的复合。使用新型聚合物作为空穴传输层的器件效率明显优于使用P3HT作为空穴传输层的对比器件。(2)我们通过组分工程,使用I-Br双卤素组分调控的方法,改变八面体中的I-Br元素的组成,从而调节MAPb I3-xBrx相应的光学与电学性质。扫描电子显微镜(SEM)与X射线衍射(XRD)结果显示,Br元素的引入增大了钙钛矿晶粒尺寸,促进了钙钛矿的结晶。通过变温荧光测试,我们发现宽带隙的MAPbI3-xBrx钙钛矿材料的激子束缚能要明显低于窄带隙的MAPb I3钙钛矿,这表明结构中的Br元素能够使活性层中的激子分离更为高效。不同组分的MAPbI3-xBrx钙钛矿薄膜具有不同的平均透过率(AVT),宽带隙钙钛矿材料的AVT明显优于窄带隙钙钛矿材料。基于不同MAPb I3-xBrx的钙钛矿太阳能电池表现出不同的光伏特性,通过对卤素组分的精确控制,我们可以同时获得相对高透过与高效率的钙钛矿器件。因而,MAPbI3-xBrx材料被证明能够作为合适的半透明钙钛矿太阳能电池的活性层材料。