钙钛矿太阳能电池作为近几年能源界冉冉升起的一颗新星,吸引了许许多多科研工作者为之奋斗。2009年日本科学家首次将钙钛矿材料用在染料敏化太阳电池中,电池效率达到3.8%,2013年被《Science》杂志评为世界十大科技突破。2018年1月瑞士EPFL获得了23.25%的效率,这是目前为止获得认证的最高效率。虽然钙钛矿太阳能电池的效率被一再地刷新,但其稳定性较差这一特性一直被人们所诟病。目前大部分高效率钙钛矿太阳能电池的制备过程需在隔绝水分和氧气的特殊环境下进行,因此要想实现其广泛生产应用还有很长的路要走。本文旨在从改良制备方法、引入微量添加剂等方面,在不影响钙钛矿太阳能电池光电转换效率的同时,提高其空气中的稳定性,以期早日实现工业及民生的大规模应用。主要研究内容及结论如下:1、采用正丁胺作为添加剂从而形成连续的PbI₂薄膜,然后采用低亲水性的正丁醇和区别于手套箱中一步反溶剂法的新颖的短时多次循环浸液法来成功地将PbI₂薄膜转换成高质量、表面光滑、晶粒较大的钙钛矿薄膜。最佳性能的PSCs平均光电转换效率可达17.56%,且拥有良好的重复性。2、通过引入CH₃NH₃Br（MABr）来提高开路电压,从而获得更高的光电转换效率和更长时间内的稳定性。另外,MABr还可以提高钙钛矿薄膜的质量,大大减少小尺寸晶粒的个数,使连接电子传输层和空穴传输层的是一整颗晶粒,这就提高了电子传输速率,抑制了电荷重组,减少了迟滞效应。此外,均匀致密且拥有大晶粒的薄膜可有效的抵御水分的侵蚀,这有效地提高了器件在高湿度环境下的稳定性。这项工作强调了引入MABr后使PSCs更高效更稳定。3、为了实现在不特别控制湿度的空气气氛中制备甲脒基钙钛矿太阳能电池,我们在前驱液中掺杂聚合物大分子（PVB、PVA）来增加其抗湿性。通过对比掺杂聚合物和未掺杂聚合物的钙钛矿太阳能电池发现,掺杂一定量的PVB有助于提高电池器件在高湿度下的稳定性。经过对最优掺杂量的探索,得出结论:当PVB浓度为5 mg·mL^-1时可获得最高19.10%的光电转换效率,且稳定性更强。