钙钛矿太阳能电池材料作为一种新型功能材料,由于其优异的光伏光电特性及其在能源器件中的应用,在近年来获得巨大关注。目前已知的钙钛矿太阳能电池材料主要分为两大类,一类是有机无机杂化钙钛矿,另一类是纯无机钙钛矿。在无机钙钛矿中,利用一价与三价金属阳离子组合替代有毒元素铅,可以得到无机无铅的双钙钛矿。Cs₂AgBiBr₆作为新型的无机无铅双钙钛矿材料的代表,具备环境友好、稳定性高等特点,在光伏、光电等领域具有良好的应用前景。退火处理可以进一步提升Cs₂AgBiBr₆的性能,而退火处理对于晶体结构和缺陷的影响以及晶体缺陷与性能的关系尚不明确。本论文利用单晶X射线衍射,通过结构精修,在准原位及原位条件下系统表征和分析了不同退火条件对单晶Cs₂AgBiBr₆的结构影响;并进一步利用透射电子显微学,在探寻安全低损表征该电子束敏感材料条件的基础上,利用原位加热模拟退火,通过电子衍射等手段研究了单晶Cs₂AgBiBr₆的结构及缺陷变化。本论文的主要研究内容如下:1.利用单晶X射线衍射分析结合Shlex97以及Olex2软件精修结构,研究了单晶Cs₂AgBiBr₆在不同退火条件下各个离子占位率的变化,结果表明单晶Cs₂AgBiBr₆在低温373 K和423 K退火处理对减少缺陷有利,而高温473 K及以上退火处理对减少缺陷不利,523 K退火处理导致结构不可逆的降解。2.利用单晶X射线衍射分析发现,退火前后单晶Cs₂AgBiBr₆中Bi³⁺最稳定且占位率为0.9998,接近满占位,排除了目前普遍认为退火处理导致Ag⁺与Bi³⁺互换的因素;室温下Br^-占位率比较低,为0.9909,但在退火温度为373 K时处理1 h后Br^-的占位率达到最高,为0.9996,接近满占位,因此认为室温下的Br^-非占位率极可能是来自于晶格偏差而非空位等缺陷形式。因此认为,退火对晶体性能的提高,与Br^-的占位率变化有一定的相关性,而非目前普遍认为的Ag⁺与Bi³⁺互换。3.通过透射电子显微镜研究Cs₂AgBiBr₆这种电子束敏感材料在电子束辐照下的降解机理。研究发现,电子束辐照对Cs₂AgBiBr₆的降解最初由辐照分解效应中的K-F效应诱发,经过最小的晶格调整得到初始的降解产物之一为Cs₃Bi₂Br₉,该过程仅发生在材料表面,因此在较低的电子束剂量下,仍能较好地保持Cs₂AgBiBr₆的结构。结合高分辨透射电镜表征与电子衍射发现,单晶Cs₂AgBiBr₆极容易被辐照降解,但降解并不遵循单一路径,而是有可能部分遵循两种分解反应方式:2Cs₂AgBiBr₆→CsAgBr₂+AgBr+Cs₃Bi₂Br₉和Cs₂AgBiBr₆→2CsBr+AgBr+BiBr₃,其分解产物主要为Cs₃Bi₂Br₉,BiBr₃,CsAgBr₂和AgBr。在电子束剂量小于2 e/?s的实验条件下,辐照4 min之内,Cs₂AgBiBr₆的单晶电子衍射花样没有出现明显的变化,可以认为该条件是相对安全的辐照条件。4.在已探求到的安全剂量下,利用电子衍射结合原位加热,对单晶Cs₂AgBiBr₆的结构变化进行分析,发现与Ag⁺与Bi³⁺有序无序度相关的（333）衍射点强度在加热过程中变化不大,而与Br^-缺陷有关的（440）衍射点强度随加热出现较显著的下降,验证了Br^-对退火条件的敏感性。本论文以典型的无机无铅双钙钛矿Cs₂AgBiBr₆为研究对象,针对退火对单晶性能的影响从结构角度给出解释;并探索了对电子束极其敏感的卤素无机钙钛矿材料在电子束作用下的降解机制。本论文对以Cs₂AgBiBr₆为代表的无机无铅双钙钛矿这种新型光电功能材料的研究具有一定的指导意义。