有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池由于其高能量转化效率、制备工艺简单、成本低廉等优势吸引了广泛的关注。电池中的电子传导材料对传导电子至外电路、阻碍空穴通过等起到了至关重要的作用。为了提高电池稳定性、进一步降低器件成本,对易引起器件活性层降解,并且价格高昂的有机小分子或聚合物载流子传导层材料采用无机金属氧化物进行替换是十分必要的。TiO₂由于其导带底位置与钙钛矿晶体的最低未占分子轨道能级匹配,有利于电子的注入,而其宽带隙特征能够有效阻挡钙钛矿中的空穴注入;而且TiO₂合成方法多样,工艺简单,化学性质稳定,电子迁移率高,环境友好,在钙钛矿电池中作为电子传导材料具有巨大的潜力,尤其是在构建全无机传导层钙钛矿电池上,开发低温、适用于全无机传导层钙钛矿电池的TiO₂电子传导层成膜工艺与技术,不仅对提高电池稳定性、降低器件成本具有重要意义,也对其它钙钛矿光电器件的电子传导层开发具有重要指导作用。本论文围绕低温合成TiO₂膜,并将其逐步应用于全无机传导层钙钛矿太阳能电池展开。通过在传统正置电池中对TiO₂纳米晶和纳米晶膜的工艺优化,实现了具有较高能量转换效率的TiO₂纳米晶膜电子传导层的低温制备;通过将低温TiO₂纳米晶膜制备工艺引入全无机传导层钙钛矿太阳能电池中,构建倒置结构电池,实现TiO₂电子传导层的低温、无水氛围均匀成膜,初步解决了稳定、低成本全无机传导层钙钛矿电池的构建;进一步对TiO₂电子传导层的表面与界面进行修饰,显著提高了全无机传导层钙钛矿太阳能电池的光电性能与稳定性,获得了兼具稳定、高效与低成本的全无机传导层钙钛矿太阳能电池。具体研究内容如下:（1）以FTO（氟掺杂氧化锡透明导电玻璃）为衬底,采用TiCl₄水浴水解、TiCl₄水热醇解、TTIP（异丙醇钛）水解三种方法低温制备TiO₂电子传导层,组装FTO/TiO₂/MAPb I₃/Spiro-OMe TAD/Au正式结构的PSC,对其光电性能进行探究。结果表明:TiCl₄水解法制备的TiO₂电子传导层组装的PSC具有最佳光电性能,开路电压(V_oc)为1.04 V,短路电流密度(J_sc)为21.07 m A/cm²,填充因子（FF）为70.59%,其光电转换效率达到15.45%。进一步通过控制TiCl₄水解的前驱液浓度,有效调控了低温制备TiO₂电子传导层形貌和晶相,从而调控了电子传导层的载流子传导,优化了电池的光电性能。当TiCl₄前驱液浓度为270 m M时,TiO₂膜具有金红石与锐钛矿混合晶相,致密TiO₂薄面表面形成了许多凸起,凸起的存在有利于钙钛矿薄膜的附着,并曾强了与钙钛矿薄膜的接触,组装电池具有最优光电转换效率,达到16.72%,V_oc为1.01 V,J_sc为22.45m A/cm²,FF为73.42%。（2）由于TiCl₄水解制备的TiO₂应用于倒置结构全无机传导层钙钛矿电池中可能由于含水造成钙钛矿活性层降解,而且颗粒膜的分散和均匀性较差,采用相同的前驱物,以醇替代水,采用低温溶液策略-TiCl₄醇解的方法合成易分散、结晶性好的锐钛矿相TiO₂纳米晶,使用不同的溶剂对TiO₂纳米晶进行分散,旋涂于钙钛矿薄膜上,实现了倒置结构全无机氧化物传导层PSC的构建与组装。通过对纳米晶分散溶剂进行选取与浓度优化,发现采用乙醇为分散溶剂,浓度为5 mg/ml时,组装的ITO/Ni O_x/MAPb I₃/TiO₂/Ag全无机氧化物传导层钙钛矿电池具有6.91%的最佳光电转换效率。（3）为了优化倒置结构全无机氧化物传导层钙钛矿太阳能电池的光电性能和稳定性,对TiO₂薄膜表面形貌和与金属电极的接触、抑制电子传导层界面处的载流子复合等进行了研究,通过在钙钛矿层与TiO₂层之间插入一层SnO₂,改善了电子传导层与钙钛矿层直接的界面接触,使光电转换效率从6.91%增加到9.35%。为了消除界面处肖特基势垒,在SnO₂修饰TiO₂界面的基础上在TiO₂与Ag对电极之间插入一层BCP,降低了电荷在TiO₂/Ag界面处的积累,使得PSC的光电转换效率增加到9.95%,并同时提高了电池的稳定性。