能源问题是目前困扰了许多国家经济发展的重要问题，在诸多解决方案中，改善现有使用的一次能源的构成是最有效的方案。最新的关于太阳能电池的研究将有希望使太阳能在一定程度上替代传统能源，其中，钙钛矿太阳能电池在出现的短时间内就被寄予了厚望。钙钛矿材料的吸光性能强，载流子扩散长度较长，非辐射复合比较弱，这就决定了它可以实现优异的能量输出。在制备钙钛矿晶体的过程中始终存在形核速率比较慢，生长速率比较快的问题，这会使其制备的薄膜形貌不理想，结晶性不佳，限制了电池性能的提升。为了制备高品质的钙钛矿晶体，通常对前驱体的组成、薄膜制备环境和工艺进行调控。本研究集中于调控钙钛矿的前驱体组成，并结合薄膜制备工艺，实现了对钙钛矿生长过程的控制:　　(1)在MAPbI3的前驱体中引入CH3NH3PbI3成分，并且结合反溶剂法制备出了纹理状钙钛矿薄膜。反溶剂法是一种常用的合成均质材料的方法，它可以加速材料的形核过程。使用普通反溶剂法制备的钙钛矿薄膜表面致密、平整均匀，有希望用于制备高性能光伏器件，受到许多研究人员的青睐。然而，过快的形核速率使晶核变多，每个晶体的生长都不充分，限制了光伏性能的进一步提升。在原始钙钛矿前驱体溶液中引入了CH3NH3Cl以后，可以制备出具有较为理想的形貌、结晶性以及光学性质的钙钛矿薄膜。利用X射线衍射谱和紫外-可见光图谱分析，甲胺氯可以控制中间相CH3NH3PbI2CI分解释放出PbI2的速度，降低晶体生长速率，改变了钙钛矿结晶性。研究中还首次阐述了钙钛矿形成过程中可能发生的化学反应。在标准模拟太阳能光照射的条件下，制备的太阳能电池的平均光电转换效率达到了16.63％，最高效率达到了17.22％。此外，研究中还首次利用了常规的阻抗方法，表征了钙钛矿太阳能电池内部的离子迁移行为。　　(2)在CH3NH3PbI3的前驱体中引入S=C(NH2)2成分，并结合两步连续的反溶剂界面处理方法制备出了单片状晶粒的钙钛矿薄膜。这是硫脲第一次被应用于生长致密的、微米尺度的CH3NH3PbI3薄膜。反溶剂在反应中起了两个作用，即辅助制模和界面处理。借助X射线衍射谱和红外光谱测试，清晰的研究了钙钛矿形成的机理，硫脲在反应过程中会先形成中间相MAI·PbI2·S=C(NH2)2，阻止CH3NH3I和PbI2的快速结合。这对后面形成的钙钛矿薄膜的结晶性有着显著的影响。此后，残余的硫脲会被连续的乙酸乙酯(EA)界面处理完全提取，避免了中间相诱导电荷发生复合。最终产物的吸光性能得到提升，缺陷态被有效抑制，电荷的分离和传输性能获得提升。通过EA连续后处理获得的钙钛矿电池在通常环境下，表现出了18.46％的能量转化效率和优秀的稳定性。更重要的是，通过EA后处理获得的钙钛矿电池在超弱光下(0.05％sun)表现出很优秀的电压响应，有希望被应用于光电探测器和传感器。　　(3)在多组分钙钛矿的前驱体中引入CH3NH3Cl成分，并结合无溶剂法制备了类单晶的钙钛矿薄膜。MACl成分会调控整个反应的过程，降低晶体生长速率，改变薄膜的形貌。与原始溶液制备的钙钛矿电池相比，含CH3NH3Cl的溶液制备的钙钛矿薄膜有着更高的相纯度。在反应过程中，含CH3NH3Cl的薄膜会逐步弥补晶体缺陷，使其具有高的晶格取向，特别是在(1(1)1)面的晶格取向。从而，薄膜获得了优异的光学响应，吸光度提升，光致发光增强。将制备的薄膜应用于含TiO2介孔层的钙钛矿电池中，获得了比较理想的21.05％的最优能量转化效率和20.35％的稳态能量输出。使用这种新方法制备的电池在长期稳定性和薄膜均匀性上都表现优异，极有希望实现实际应用。　　综上所述，改变前驱体的组成会影响构成钙钛矿的有机铅卤化合物AX与无机铅盐PbX2的结合方式，减缓两者之间快速的结合，使晶体生长过程变慢，晶格取向得以控制。缓慢的晶体生长带来的是更少的内部缺陷和更大的晶体尺寸，薄膜的光学和电学性质都得到提升，由此制备的电池的性能也会显著提升。通过控制前驱体的组成，可以有效增强器件稳定性，减弱离子迁移现象，为钙钛矿电池走向实际应用提供了一条可行的途径。