在全球严峻的能源危机与环境问题的压力下,清洁能源备受关注,太阳能作为新能源的代表之一,能有效缓解能源与环境问题。太阳能电池是太阳能利用的重要枢纽,而传统的硅基太阳电池因高昂的成本和复杂的制备工艺等问题迟迟没能解决。在众多新一代太阳能电池中,钙钛矿太阳能电池(Perovskite solar cells)因具有载流子扩散距离长、带隙可调、吸光系数大、制备工艺简单等优点,自2009问世以来,已实现与硅基太阳能电池相当的光电转化效率,有望成为下一代太阳电池。目前,钙钛矿太阳能电池仍存在诸多问题亟待解决,电池的迟滞效应是其中之一,它会造成人们对电池效率的评估不准确。目前关于迟滞效应引起的原因,主流观点认为主要是钙钛矿材料中缺陷对电荷的俘获和释放过程以及离子迁移。本文将牛磺酰胺盐酸盐掺杂到钙钛矿中,成功消除了电池的迟滞效应,与之相应的电池的正反扫平均效率也得到提升。不同扫描速率下测试结果表明掺杂后的电池均无明显迟滞现象,进一步确认了本文中掺杂策略的可靠性。同时,电池的光稳定性明显提升,钙钛矿薄膜在空气中的水氧稳定性也有所改善。为深入分析牛磺酰胺盐酸盐掺杂消除迟滞效应的根本原因,本文对掺杂前后的钙钛矿薄膜开展了一系列表征测试。表面形貌测试结果表明,掺杂后的钙钛矿薄膜晶体大小更加均匀,晶体排列更加致密,薄膜的粗糙度减小。表面元素分析结果表明,牛磺酰胺盐酸盐均匀分布在钙钛矿表面。结合X射线光电子能谱分析,发现牛磺酰胺盐酸盐与钙钛矿中缺陷离子存在配位作用,从而钝化缺陷。荧光光谱测试表明,掺杂后的钙钛矿薄膜荧光强度更大,荧光寿命更长,说明缺陷引起的非辐射复合减少,与牛磺酰胺盐酸盐对缺陷的钝化作用相吻合。X射线衍射图谱分析显示,牛磺酰胺盐酸盐掺杂提高了钙钛矿晶体的结晶性。结合牛磺酰胺盐酸盐的分子结构特征,本文揭示了迟滞效应的消除得益于掺杂后钙钛矿结晶性的改善和对缺陷的钝化,使得缺陷数量减少、缺陷活性降低,二者均根源于牛磺酰胺分子中的亚砜基团“S=O”。本文还设计合成了几种有机小分子材料作为空穴传输材料,循环伏安法测得材料的HOMO能级能与钙钛矿形成合理的能级匹配。电池效率测试表明,新型空穴传输材料能保证电池有效工作,但效率尚不及传统空穴传输层材料spiro-OMeTAD(2,2’,7,7’-Tetrakis[N,N-di(4-methoxyphenyl)amino]-9,9’-spirobifluorene)。我们推测这可能与材料的空穴迁移率较低有关,导致器件填充因子过小。尽管如此,这些结果为后续分子结构优化指明了方向。