有机-无机杂化钙钛矿材料家族已经成为传统光伏半导体中一种很有前途的替代品,以其突出的优势被认为是下一代能量收集的潜在候选者。在十多年的时间里,钙钛矿太阳能电池的功率转化效率从2009年的不足4%提高到目前的25.5%。但是另一方面,钙钛矿太阳能电池不足的环境稳定性对其商业化造成了巨大的障碍。近年来,二维Ruddlesden-Popper（RP）型钙钛矿以其优异的环境稳定性吸引了众多研究者的关注,被认为是通向稳定钙钛矿太阳能电池的最可靠路径之一。然而,和三维钙钛矿太阳能电池相比,较低的光电转换效率始终制约着其进一步的发展。因此,本论文工作结合近年来相关领域的研究进展,针对二维钙钛矿薄膜的结晶性、表面形貌、载流子传输和稳定性方面进行了研究。在二维钙钛矿材料中,大尺寸的有机间隔阳离子一方面对二维钙钛矿器件的稳定性起着重要的作用,另一方面导致二维钙钛矿薄膜内载流子较低的传输效率。在本文中,我们使用具有高导电性、高迁移率的Ti3C2Tx纳米材料作为二维钙钛矿前驱体溶液的添加剂来制备钙钛矿薄膜。XRD和SEM结果表明基于Ti3C2Tx掺杂的二维钙钛矿薄膜表现出更好的结晶性和垂直取向性,同时薄膜的表面形貌也得到了改善。最终制备的二维钙钛矿太阳能电池光电转换效率相比于原始器件提高了13%,同时未封装的钙钛矿器件在空气环境中展现了更佳的环境稳定性。为了进一步提高二维钙钛矿太阳能电池的性能,我们合理优化了器件的界面工程来提高钙钛矿太阳能电池的界面电荷转移。尽管二维钙钛矿薄膜被公认为具有更优异的疏水性,但是仍然会发生显著的降解,难以满足实际的需求。本文的另一个工作是结合二维钙钛矿材料的特点,在薄膜的顶部引入无机钙钛矿量子点对钙钛矿吸收体进行修饰,实现多晶薄膜体相和表面缺陷的修复,降低载流子的非辐射复合,增加载流子的复合寿命,最终使得光伏性能各项参数均得到提升。同时量子点中微量的配体附着在薄膜的表面使得钙钛矿薄膜的疏水性进一步增强。