新型钙钛矿材料由于具有双极传输特性、大的消光系数、长的激子扩散长度、高的载流子迁移率和低的缺陷态密度等优异的光电特性,使其在光伏领域具有广泛的应用前景。在近十年时间里,基于该材料制备的钙钛矿太阳能电池的光电转换效率(PCE)已经超过了 23%,并有望在不久之后超过传统的硅太阳能电池突破30%。虽然钙钛矿太阳能电池有着优越的光电性能,简单廉价的制备工艺,可制备形状可塑的器件等优点,但是钙钛矿电池在今后商业化应用中仍然存在着一些问题亟待解决。比如:如何提高电池的效率?如何提升器件稳定性?如何寻找有毒Pb的替代材料?如何制备大面积及柔性器件?为了解决这些问题,许多科研小组在提高钙钛矿薄膜质量、界面修饰、开发新材料和优化电池制备工艺等方面做了大量工作。本论文的研究包括两部分:一种廉价添加剂对钙钛矿电池效率和稳定性的影响:以及高效柔性电池器件的制备。主要研究成果如下:(1)首次将廉价易得的两亲性季铵盐十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)加入到钙钛矿前驱体溶液中,通过调节添加量研究CTMAB对钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性的影响。结果表明,加入CTMAB后制备的钙钛矿薄膜更加致密均匀,表面缺陷更少,钙钛矿晶体结晶性得到显著提高,从而提高了电池的光电转换效率以及电池稳定性。含有CTMAB的钙钛矿太阳能电池的光电转换效率(PCE)是18.03%,明显高于未添加的电池效率(17.05%),同比提高了 6%。同时含有CTMAB的电池稳定性也有显著的提高,在相对湿度40%、温度25℃黑暗环境中保存40天后效率仍具有初始效率的95%,而未添加的器件效率只有初始效率的70%。可见适当比例CTMAB的加入能够显著提高钙钛矿电池器件的效率和稳定性。(2)提出了一种低温热退火和紫外-臭氧(UVO)辅助处理SnO2电子传输层的方法,并将其应用于刚性和柔性钙钛矿太阳能电池的制备中。通过研究发现,采用低温热退火和紫外-臭氧辅助法处理SnO2,比只经过退火处理更加有助于二氧化锡网络结构的形成。对经过UVO处理的SnO2ETL上沉积钙钛矿后,得到的钙钛矿晶体结晶性更好,晶粒尺寸更大,钙钛矿薄膜表面更加均匀致密、覆盖率更高。优异的钙钛矿薄膜能够吸收利用大量的太阳光,同时可以有效抑制电子-空穴复合,从而提升电池的光电转换效率。最后采用本方法制备的刚性钙钛矿电池的转换效率是19.7%,高于未经UVO处理SnO2 ETL制备的器件效率(18.92%)。此外,值得注意的是,我们将该方法用于柔性器件的制备中,发现制备的柔性电池光电转换效率可以达到18.88%,高于目前报道过的柔性器件效率。