随着社会经济的持续发展,能源短缺和环境污染成为了全球人民需要解决的两大困难,风能、太阳能、氢能等新能源越来越被人们所关注。太阳能凭借其洁净无污染、分布广并且能量充分等优点,成为了最具竞争力的新型能源之一。随着对太阳能的不断开发利用,各种各样的太阳能电池进入到了人们的生活里。而钙钛矿太阳能电池作为新一代的太阳能电池,近年来的发展迅速被人们认为最有希望接替硅基太阳能电池,电子传输层作为钙钛矿太阳能电池重要的组成部分,其性能的好坏对钙钛矿太阳能电池起着关键性的作用。常用的电子传输层材料Ti O₂存在着电子迁移率低、制备温度高等不足,使得其发展的空间受到了极大的限制。随着SnO₂材料的引入,为钙钛矿太阳能电池的发展开辟了新的方向,相较于Ti O₂,虽然SnO₂具备了更宽的带隙、更高的电子迁移率等优点,但其仍然有一些问题有待于解决。因此,本文通过掺杂的方式优化SnO₂电子传输层的性能,进一步对基于SnO₂电子传输层的钙钛矿太阳能电池做了研究。主要内容如下:1)对于PEIE掺杂的SnO₂薄膜,通过对器件性能的表征探索出最优的掺杂浓度,通过对未掺杂的SnO₂和最优掺杂浓度的SnO₂:PEIE薄膜的表面形貌、接触角、光透过率、表面电势、电子迁移率等进行了测试,同时对沉积于电子传输层上的钙钛矿薄膜进行了形貌、结晶度、晶粒尺寸、吸光特性及电荷传输能力做了测试,结果表明PEIE的掺杂对于SnO₂膜层、沉积其上的钙钛矿薄膜和两者的界面性能均有极大的改善。2)成功制备了基于SnO₂:PEIE电子传输层的钙钛矿太阳能电池器件,其中最优器件的光电转换效率PCE为20.61%,电流密度J_sc为23.83 m A cm^-2,开路电压V_oc为1.14V,填充因子FF为0.76。通过IPCE、C-V、TPC、TPV等器件性能的表征,基于SnO₂:PEIE电子传输层钙钛矿太阳能电池各项性能均优于基于SnO₂电子传输层的器件,并且器件性能的稳定性和可靠性也更加卓越。3)对于Li F掺杂的SnO₂薄膜,测试了未掺杂SnO₂和最优掺杂浓度的SnO₂:Li F薄膜的表面形貌、接触角、透光率等,以及沉积在其上的钙钛矿薄膜的表面形貌、结晶质量、光吸收特性等,结果表明Li F的掺杂对钙钛矿薄膜质量提升以及界面性能的改善较为明显,说明界面处和膜层内的缺陷得到了有效的钝化。4)成功制备了基于SnO₂:Li F电子传输层的高效钙钛矿太阳电池器件,其中性能最佳器件的光电转换效率PCE为21.33%,电流密度J_sc为23.99 m A cm^-2,开路电压V_oc为1.13 V,填充因子FF为0.78。相比于基于SnO₂电子传输层钙钛矿太阳能电池器件,基于SnO₂:Li F电子传输层的钙钛矿太阳能电池器件表现出了卓越的性能,并且具有更好的器件性能的可靠性和稳定性。