近年来,有机无机杂化钙钛矿因其杰出的光电性能和简单的制备工艺,逐渐发展为最具有极大应用前景的光电材料之一。目前基于钙钛矿材料的薄膜太阳能电池的光电转换效率已超过24%。然而,器件的光稳定性较差,极大地限制了它的进一步发展。因此研究钙钛矿太阳能电池在光照下的衰减机理对于解决稳定性问题提供一定的理论指导。目前,从微纳米甚至是原子尺度揭示光照条件下钙钛矿薄膜及其器件的内部衰减过程的研究较少。针对于此,本论文借助先进的球差校正透射电子显微镜（AC-TEM）从微纳、甚至原子尺度上表征了钙钛矿薄膜及器件在光照下的衰减过程,具体研究结果如下:（1）通过AC-TEM原位或离位研究了有机无机杂化钙钛矿CH₃NH₃PbI₃（MAPbI₃）薄膜在光照下的降解过程。研究结果表明,光照会诱导薄膜中Pb,I元素的迁移,而晶界是离子迁移并形成富铅纳米团簇的初始降解位点。此外,元素迁移聚集过程中会形成Pb@PbI₂核壳结构的纳米颗粒,其中核是金属铅,壳层是非晶和晶体共存的碘化铅（PbI₂）。MAPbI₃和Pb@PbI₂纳米颗粒之间的缺碘界面将作为新的降解位点,继续诱导薄膜的降解,同时在随机移动的纳米颗粒之后留下一个无特定走向的降解通道。（2）通过在光照过程中引入空气,并结合X射线衍射、紫外可见吸收光谱和AC-TEM等表征手段,详细研究了空气和光照共同作用下MAPbI₃薄膜的降解过程。研究结果表明,光诱导下MAPbI₃薄膜会与空气中的氧气发生交互作用,并使降解生成六方晶态PbI₂相氧化为非晶态化合物PbI_2-2x-2x O_x（0.43作为吸光层的钙钛矿太阳能电池在白光辐照下的衰减过程。研究结果表明,光照会诱导电极中Au元素、钙钛矿中I元素的迁移。这些元素的迁移使得空穴传输层与钙钛矿层的界面以及电子传输层与钙钛矿层的界面都受到了破坏,进而阻碍了载流子的传输与分离,导致复合率增加,引起短路电流密度(J_sc)的下降以及电池效率的衰减。进一步分析认为,Au元素的迁移可能是Au与钙钛矿的降解产物发生了化学反应形成离子配合物,所以可在光生电场驱动下迁移。（4）通过将光源换成紫外光光源,进一步研究了钙钛矿太阳能电池在紫外光辐照下的降解过程。研究发现,紫外光辐照和白光辐照下的现象相似,即都发生了Au,I元素的迁移,但是空穴传输层与钙钛矿层的界面以及电子传输层与钙钛矿层的界面处的损伤却更加严重些。通过进一步分析,Au迁移的加剧是由于紫外辐照加剧了钙钛矿层晶界处的降解,拓宽了晶界,为I^-离子和含Au的离子配合物等提供了迁移通道,加快了元素的迁移。上述实验结果深化了人们对有机-无机杂化钙钛矿薄膜及其太阳能电池的降解机制的认识,有助于未来开发更高稳定性的钙钛矿太阳能电池,对其走向商业化应用具有重要意义。