近年来,钙钛矿太阳能电池由于制备工艺简单、成本低廉、可制备柔性器件且光伏性能高达22.1%等优势,吸引了人们的关注和研究。高效率的太阳能电池不仅依赖钙钛矿薄膜的质量和性质,而且取决于接触层的性质和能带结构。一方面,钙钛矿材料具有高的载流子迁移率、长的扩散系数、大的光学吸收系数和可调控的光学带隙等优越的性质,因而可以作为电池的光吸收层去实现载流子的产生、输运和分离。同时,钙钛矿薄膜的质量直接影响到电池的光伏性能。人们开发各种方法去实现高质量的钙钛矿薄膜,从而有效地减小载流子的复合和提高电池的性能,已是研究的热点之一;另一方面,与钙钛矿层相邻的接触层,其本身必须具备良好的光学、电学性能和恰当的能级位置,才能实现电荷载流子在界面有效的抽取和传输。本论文主要集中在两个方面开展:一是从钙钛矿薄膜的制备工艺入手,通过优化制备条件,获得高质量的薄膜,从而提高电池的光电转化效率;二是通过探索影响界面电荷抽取的关键因素,进一步提升电荷传输性能。具体的研究内容如下:在钙钛矿材料的制备过程中,退火温度极易影响溶剂的蒸发和薄膜的形核生长,从而改变薄膜表面的形貌。因此,研究退火温度对钙钛矿薄膜的影响,有利于优化电池的光伏性能。采用两步沉积技术制备CH₃NH₃PbI₃钙钛矿薄膜,揭示了退火温度和光学吸收强度,薄膜表面的晶粒尺寸及结晶性之间的依赖关系。实验结果表明,CH₃NH₃PbI₃薄膜表面的晶粒尺寸随着退火温度的升高而单调增加;当退火温度高于120 ℃℃,有碘化铅的出现且随着退火温度的增加,其含量进一步增大;CH₃NH₃PbI₃薄膜的光学吸收强度和电池的光伏效率随着退火温度的增加,先增大后减小,并在退火温度为120℃℃时同时获得了最优值。此外,通过优化两步沉积过程中的退火温度,钙钛矿太阳能电池的最优和平均光电转化效率分别达到了 17.61%和16.40%。这些结果证明了温度在钙钛矿薄膜制备中扮演至关重要的作用,同时,提供了一种优化电池效率的重要途径。钙钛矿太阳能电池的光伏性能依赖于薄膜之间的界面,因此,通过有效的界面能带处理,不仅有利于提高电池的电荷传输效率,还可以深入理解电荷转移的机理。通过在ZnO薄膜制备过程中加入不同含量的Sn（0≤x≤0.2）,调控钙钛矿太阳能电池中ZnO电子传输层的能带结构的变化。研究发现,Zn1-xSnxO薄膜表面形貌和结晶性并无明显的变化;在0≤x≤0.2范围内,随着Sn含量的增加Zn1-xSnxO的功函数和光学带隙均出现V-型变化的趋势;Sn的掺杂调控钙钛矿太阳能电池的光伏性能,例如,光电转化效率、开路电压、短路电流和填充因子均出现V-型的变化。通过控制Sn的掺杂含量（0≤x≤0.2）,获得了电池最优的光伏性能:光电转化效率为16.47%、开路电压为1.04 V、短路电流24.13 mAcm^-2和填充因子为65.62。