近年来,有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池吸引了各界的广泛关注,其效率已由最初的3.81%迅速突破22.7%。该类材料具有大的消光系数、长的载流子迁移距离、高的电荷迁移率、两极电荷传输特性、带隙可调以及缺陷态密度低等优点,因此在光电器件中有极大的应用前景。目前,制约其发展的关键问题有能量转换效率,电池稳定性以及器件制备成本,而解决这些问题可以从提高钙钛矿吸光层薄膜的质量,改变钙钛矿材料的组成成分,开发新型界面材料,优化电池的制备过程等方面入手。本论文通过开发性能优异的界面材料,采用新型廉价添加剂优化钙钛矿吸光层薄膜的质量,进而使钙钛矿太阳能电池的性能得到了显著的提升。论文的主要成果如下:(1)创新性地将廉价、高迁移率的碳材料——氧化石墨烯(GO)和成膜性较好的PEDOT:PSS复合,并通过溶液旋涂法在掺铟的氧化锡(ITO)导电玻璃上制备了不同浓度GO掺杂的PEDOT:PSS薄膜。研究发现500 uL GO掺杂后制备的PEDOT:PSS薄膜表面覆盖率高、粗糙度小、透光率高,且空穴迁移率相较于原始的PEDOT:PSS薄膜(5.55×10-5cm2V-1s-1)提升到1.57×10-4cm2V-1s-1,提高了约一个数量级。(2)利用GO掺杂的PEDOT:PSS薄膜作为空穴传输层,成功制备了高效率反式结构的钙钛矿太阳能电池器件。相比于原始的PEDOT:PSS空穴传输层,掺杂后电池的漏电流显著减小,致使开路电压增加,效率提高了将近20%。研究发现,GO掺杂后薄膜具有较高的透过率和空穴迁移率,可以较快地从钙钛矿吸光层中收集和提取空穴,减少了电荷复合,从而提高了电池器件的短路电流密度和填充因子。(3)利用 1,8-辛二硫醇作为[HC(NH2)2]0.95Cs0.05PbI3(FA0.95Cs0.05PbI3)钙钛矿吸收层添加剂,通过优化1,8-辛二硫醇的浓度,制备了结晶度较高、表面粗糙度较小、晶粒尺寸较大、缺陷态密度较低、载流子寿命较长的高质量钙钛矿薄膜。研究表明,1,8-辛二硫醇中的硫原子在晶体生长过程中和Pb2+进行鳌合,并形成Pb-S鳌合中间体,从而降低了钙钛矿薄膜结晶过程中吉布斯自由能。基于此薄膜,成功制备了平板型钙钛矿太阳能电池,其滞后效应明显减小,获得了优异的光电性能,电池效率从18.39%提高至19.36%。