近年来,对太阳能的开发利用一直是国内外研究的热点,这与当下全球面临的能源短缺和环境污染问题是密不可分的。太阳能可谓是既清洁环保,又取之不尽用之不竭,因此是开发利用新型能源的首选。太阳能电池是利用光电效应直接将太阳能转换成电能装置,随着当今社会对电力的大量需求,也得到了飞快的发展。不仅太阳能电池的种类越来越多样,而且电池的光电转换效率也越来越高,尤其是新型的钙钛矿太阳能电池,仅仅用了近十年的时间就已经达到了可与硅基太阳能电池相媲美的效率。但是由于钙钛矿太阳能电池的种类、组分多样,对于反式钙钛矿太阳能电池的效率还不是很高,具有较大的优化空间,因此本文工作的主要目标是制备高转化效率的反式钙钛矿太阳能电池。电荷的快速有效抽取和传输是高效率钙钛矿太阳能电池制备的必要条件,对于反式电池空穴传输层不仅有快速传输空穴有效阻挡电子的作用,而且作为钙钛矿层的基底,其成膜质量直接影响钙钛矿层,进而对器件性能产生较大影响。通过对比旋涂氧化镍溶胶凝胶法和旋涂氧化镍纳米粒子法,实现了对反式器件空穴传输层制备方法的探索和优化。通过对实验数据进行统计分析,结果表明采用旋涂氧化镍纳米粒子分散液可以制备出性能好和重现性高的器件,最优效率达到17.27%。接着我们又通过在钙钛矿前驱液中引入含石墨态氮元素的石墨烯量子点作为添加剂,实现了电荷的有效传输,最终制备的反式钙钛矿太阳能电池实现了转化效率高达19.8%。这主要是由于氮元素的存在也可以为钙钛矿结晶提供成核位点,进一步通过路易斯酸碱作用有效钝化了钙钛矿的缺陷,减少电荷复合,同时由于石墨氮引入石墨烯量子点后呈现n型掺杂半导体特性,使得钙钛矿薄膜的费米能级上移,能级结构更加匹配,最终实现了电荷的有效快速抽取和传输,并且由于改性后的薄膜更加疏水,电池的稳定性也得到了改善。最终实现了转换效率高、器件稳定性好、性能优异的反式钙钛矿太阳能电池的制备目标。