有机-无机铅卤化物钙钛矿太阳能电池（PeSCs）可通过简单的溶液工程制备,效率已达到23.7%,是目前光伏技术研究的热点。钙钛矿太阳能电池器件优化和物理机理研究是当前的主要研究方向。优化载流子传输性能是实现高性能钙钛矿太阳能电池器件的主要途径。本文通过优化电子传输层（TiO₂）、钙钛矿层吸光层和空穴传输层spiro-OMeTAD的载流子传输特性,抑制电荷复合以及增强导电率,最终制备了高效率低回滞的电池器件。主要的工作和内容包括以下三个方面:（1）PeSCs中空穴阻挡层的优化是最重要的,因为它强烈地影响着器件性能。致密的TiO₂（c-TiO₂）层能够实现FTO和钙钛矿之间载流子快速传输以及最小化电子-空穴复合。通过TiCl₄溶液掺杂TiO₂原始前驱液,实现了在FTO基底上c-TiO₂薄膜的共型覆盖,从而加速了电子的转移和传输,有效减少电荷复合,实现了高达20%的器件效率;比原始器件效率提高了近43%。（2）大晶粒少晶界的高质量钙钛矿薄膜是减少缺陷态密度增加载流子寿命的主要方法。由于溶剂萃取工艺不可控,钙钛矿中间相通常存在不均匀的情况,最终影响钙钛矿晶粒的生长。通过溶剂-蒸发后处理在反溶剂萃取后获得了均匀的钙钛矿中间相,再进行退火生长出纵向贯穿整个吸收层的大晶粒钙钛矿薄膜。这种钙钛矿薄膜有助于电荷纵向传输和分离,实现了18.3%的电池功率转换效率。反溶剂萃取工艺的时间窗口显著延长,提高了溶剂萃取工艺的可操作性。（3）Spiro-OMeTAD是目前最主要的空穴传输材料,但是一直用于溶液旋涂的spiro-OMeTAD薄膜处于高度无序状态,极大地降低了空穴载流子的迁移率。针对spiro-OMeTAD的结构特征,选择非抑制结晶的溶剂乙酸乙酯并辅助反溶剂甲醇,生长了毫米尺寸的spiro-OMeTAD单晶。与无定型的粉末或薄膜相与,其载流子迁移率和导电性得到数量级的提高。将具有结晶态的spiro-OMeTAD应用到钙钛矿太阳能电池器件中,由于其较高的导电率更有利于载流子的传输,获得了回滞小且效率为18%的器件。综上,通过不同的方法优化载流子的各功能层的载流子传输性能最终实现高效的电池器件制备,为以后进一步实现高效稳定的钙钛矿太阳能电池提供了重要的实践经验和理论基础。