钙钛矿太阳能电池中电子传输层对太阳能电池的性能至关重要,其中TiO2具有带隙大、电子寿命长、制备成本低等优点,是目前钙钛矿太阳能电池电子传输层中应用最广泛的材料之一。当前,以锐钛矿或金红石TiO2为电子传输材料的钙钛矿太阳能电池分别都获得了良好的光电性能,但对于锐钛矿与金红石混合相TiO2作为电子传输材料的研究相对较少,晶体结构对电子传输性能的影响规律研究尚不系统,且TiO2的导电率相对较低,不利于电子传输。针对上述问题,本论文基于正置平面型钙钛矿太阳能电池,通过采用不同钛源制备TiO2电子传输层并对其进行Li+掺杂,开展了 TiO2薄膜形貌、晶型调控及能级调控等问题的研究,通过膜层制备、微观形貌结构表征、电池组装、光电性能测试,探索TiO2结构调控对器件光伏性能的影响。为获取高质量、良好的钙钛矿薄膜,首先采用一步反溶剂法,分析氯苯滴加时间和转速对钙钛矿薄膜成膜行为的影响。结果表明,合适的氯苯滴加时间和转速可以提高PbI2的转化量,并进而改善钙钛矿薄膜质量和结晶性,在获得最优的钙钛矿薄膜制备工艺的基础上,组装电池,获得7.97%的光电转换效率。接着在获得良好钙钛矿薄膜的基础上,分别采用二异丙氧基双乙酰丙酮钛和钛酸丁酯两种钛源,分析不同钛源对所制备TiO2薄膜性能的影响。对比发现,钛酸丁酯作为钛源所得TiO2相较于二异丙氧基双乙酰丙酮钛所得TiO2与钙钛矿间的能级匹配度更好,且电子抽取能力更强。采用钛酸丁酯所制备TiO2结合优化的钙钛矿薄膜组装电池,使得电池光电转换效率提升至8.59%。由于离子掺杂对TiO2的晶体结构及光电性能有显著影响,因此本论文利用Li+对钛酸丁酯溶液进行掺杂,通过控制Li+掺杂浓度来调控晶体结构。结果表明,随着Li+的加入,锐钛矿相TiO2明显逐渐转变为金红石相,且所制备样品均有良好的透过率,经计算,TiO2的光学带隙在Li+掺杂浓度为5.0%时降为3.63eV,此时薄膜电阻率最小且电子抽取作用最强。在此基础上,所组装电池光电转换效率为9.14%。