钙钛矿因其具有良好的非线性光学特性,电致发光,磁和传导等卓越的物理特性,而直接带隙,较大的吸收系数,较高的载流子迁移率和低辐射载流子复合率等性质使其作为太阳能电池的光吸收剂的很好的选择。它与FTO玻璃,n型半导体TiO2,空穴传输材料和对电极组成钙钛矿太阳能电池的基本结构。其中,钙钛矿在电池中起到吸收太阳能,产生激子的作用。其薄膜表面形貌对光-物理性能有较大影响,如光吸收性,电荷的传输和激子扩散长度都受到钙钛矿晶体的结晶性的影响;钙钛矿微晶的缺陷和晶体晶界会充当电荷的陷阱,增大电荷的复合;在评估电池效率上不准确的滞后现象,也是由于钙钛矿的结晶度和晶界造成的。因此,电池的性能受到钙钛矿薄膜表面的形貌影响较大。在本文中,主要是通过研究不同的沉积方法来优化钙钛矿薄膜的表面形貌,规整度和均匀度,以提高太阳能电池的光电转换效率。研究内容和结论如下;(1)我们研究发现用等摩尔比的PbI2和CH3NH3I的40 wt%的DMF溶液通过旋涂的方法旋涂在TiO2光阳极上,退火后,直接涂敷对电极碳浆组成的太阳能电池,通过X射线、扫描电镜和紫外可见分光光度计等测试方法分析,来研究钙钛矿薄膜的一些性能。研究发现,一步溶液旋涂法得到的薄膜,在一定温度和条件下退火后,表面填充率比较低,形貌不均匀,粗糙度较大。用这种方法得到的钙钛矿太阳能电池,效率为3.5%,主要原因在于这种方法得到的薄膜,孔隙率比较大,分离出来的电子无法有效的传输,而且会导致TiO2和对电极C的直接接触,增加电子和空穴复合的可能性。(2)在介孔TiO2上,先旋涂沉积一层PbI2,然后使其浸渍在一定浓度的CH3NH3I的异丙醇溶液中,晶化得到钙钛矿薄膜,组装成太阳能电池后,用X射线、扫描电镜和紫外可见分光光度计等测试方法分析,来研究钙钛矿薄膜的一些性能。结果表明,两步溶液浸渍法得到的钙钛矿薄膜,晶粒较为规整,彼此间较为紧密,而且表面覆盖率较高,孔隙填充率也较高。不断优化该方法后制备的钙钛矿电池,效率为4.36%。这是由于该方法制备的薄膜形貌致密而规整,有益于电荷的传输。(3)在沉积有致密TiO2的FTO玻璃上,先旋涂沉积一层PbI2,然后在密闭真空条件下,周围洒上一些白色的CH3NH3I晶体,在150℃下保温3小时,再用碳浆做对电极组成电池后,用X射线、扫描电镜和紫外可见分光光度计等测试方法分析,来研究钙钛矿薄膜的一些性能。实验显示,用这种方法制备的平面结构钙钛矿电池,钙钛矿薄膜晶体尺寸较大,晶界较少,形貌相对规则,规整度较高。用这种方法制备的钙钛矿电池,效率最高为3.59%。这是由于该结构的电池,钙钛矿薄膜晶体尺寸较大,形貌相对较为致密,这样有利于电荷的传输。(4)这三种不同的沉积方法制备的钙钛矿薄膜,都没有用到空穴传输材料,而且用到了商业上的碳浆料作为对电极。总体而言,电池效率较低,原因在于填充率较低,用涂敷的方法涂敷一层碳浆料作为对电极,进一步增加了电池的串联电阻,导致电池效率总体较低。但为今后大面积工业化生产打下了基础。