近些年,钙钛矿太阳能电池经历了突飞猛进地发展,其光电转换效率从2009年的3%一路提升到2020年的25%,彰显着它作为目前最热光电材料的地位。尽管钙钛矿电池取得了如此多的成就,在光、热、水汽条件下的不稳定性却是它迈向商业化途径中的最大障碍。其不稳定的主要原因有如下几点:第一,由于钙钛矿材料中易挥发和分解的有机阳离子的存在使钙钛矿材料自身不稳定;第二,界面间缺陷导致的不稳定性。针对这些问题,本论文从以下几个方面开展研究工作,取得了系列进展:首先,我们在薄膜制备的过程中去除了不稳定的主要物质MA（甲基胺）,采用相更加稳定的Cs/FA（铯/甲脒）基钙钛矿作为光吸收层,极大地改善了钙钛矿在光照和水汽环境中的稳定性。在此基础上,我们通过在前体溶液中用Pb Cl2替换部分Pb I2来精细调整钙钛矿薄膜的结晶。氯元素地引入改变了结晶过程,并改善晶体质量。获得了具有高结晶度的较大晶粒、有效抑制了非辐射复合、延长了光致发光寿命。最优的无甲铵钙钛矿电池展现出21.30%的光电转换效率,开路电压高达1.18 V,这是当时基于Cs/FA体系钙钛矿电池的最高效率之一。而且即使在环境条件下长期存储（一年以上）或在氮气气氛下于85°C进行2000小时的热老化后,未封装的器件仍能分别保留其原始效率的95%和81%以上,表明Cs/FA基钙钛矿体系是一类十分具有发展前景的材料。其次,我们发现了D-青霉胺（PA）,一种用于处理重金属离子的食用解毒剂,PA中的–SH和–COOH基团不仅可以有效地钝化碘空位(Pb2+缺陷),而且还可以很好地调控Cs/FA基钙钛矿薄膜的结晶度。得益于这些优点,钙钛矿薄膜中的非辐射复合明显减少,同时光致发光寿命大幅增加。最终,通过这种策略制备的无MA器件展现出22.4%的最高记录光电转换效率、82%的填充因子以及出色的长期运行稳定性。此外,这种缺陷钝化策略可以进一步拓展到微型钙钛矿太阳模组中（基板:4×4 cm~2,有效面积:7.2 cm~2）以及宽带隙（?1.73e V）Cs/FA基钙钛矿体系,分别得到了16.3%和20.2%的效率,证明了这种缺陷钝化策略的普适性。为稳定、高效钙钛矿电池地发展奠定了良好的基础。