钙钛矿太阳能电池具有制备工艺简单、生产成本低、可柔性制备等诸多优点,成为下一代最有具应用前景的光伏器件之一。自2009年起,钙钛矿太阳能电池的光电转换效率（PCE）已经从最初的3.8%提升到25.2%。然而,尽管效率已经接近商业化标准,钙钛矿材料中包含的铅元素仍然限制了其大规模商业化应用。因此寻找可替代的非铅钙钛矿材料迫在眉睫。这其中,锡（Sn）基钙钛矿因具有与铅（Pb）基钙钛矿相似的离子半径、消光系数以及激子结合能等特性而受到广泛关注。与铅基钙钛矿相比,锡基钙钛矿光学带隙更小且电荷迁移率更高,但其也存在薄膜形貌难以控制和极易氧化等问题。越来越多的研究人员针对这些问题不断尝试改进,使得锡基钙钛矿太阳能电池的效率已经达到12.4%。（1）钙钛矿活性层结晶质量是影响器件性能的首要因素。在本论文中,我们以FASnI₃钙钛矿材料为吸光层,首先针对锡基钙钛矿结晶过快导致膜层质量差的问题,我们尝试优化了前驱体溶剂的比例和反溶剂的种类,最终获得了质量较高、结晶性较好的钙钛矿薄膜。基于改良的FASnI₃钙钛矿薄膜,我们改进器件结构,用C₆₀替换PC₆₁BM作为电子传输层,将基础器件的光电转换效率稳定在了4-5%。（2）钙钛矿薄膜表面和晶界的缺陷会导致较高的陷阱态密度,极大影响器件的效率和稳定性。因此钝化表面陷阱态是降低载流子复合速率,提高器件效率的有效途径。在调研了常见的钝化材料后,我们选择在前驱体溶液中引入氨基丙酸盐酸盐（APAC）钝化FASnI₃钙钛矿表面缺陷,APAC通过FA⁺和Cl^-的氢键相互作用、-NH₂与带I空位的Sn I₆^4-或Sn²⁺的配位相互作用以及-COO^-与Sn²⁺的静电吸引钝化FASnI₃钙钛矿薄膜。随着APAC的引入,FASnI₃钙钛矿膜层质量、结晶性以及光学性能等都得到了提升,相比于基础器件,FASnI₃钙钛矿太阳能电池的光电转换效率从5.13%提升到了6.80%。（3）我们将同时含有二胺阳离子和羧基的2,3-二氨基丙酸盐酸盐（2,3-DAPAC）引入到FASnI₃钙钛矿体系中。区别于APAC,2,3-DAPAC的二胺阳离子可以提供更多的成键位点,进而更有效的钝化FASnI₃钙钛矿中的带电缺陷。掠入射广角X射线散射分析（GIWAXS）表明,掺入2,3-DAPAC后,钙钛矿晶体从随机取向调整到～45°优先取向,而这种倾斜可以促进FASnI₃钙钛矿薄膜中的电荷传输。掺入2,3-DAPAC后,我们获得了致密光滑的高质量钙钛矿薄膜,其具有较少的电荷缺陷和较低含量的Sn⁴⁺。相比于基础器件,在优化了2,3-DAPAC的掺入量为1.5%后,我们将FASnI₃钙钛矿太阳能电池光电转换效率从5.27%提升到了7.23%,钙钛矿薄膜和器件的储存稳定性也随着薄膜质量的增加而提高。本论文围绕改进FASnI₃钙钛矿太阳能电池的性能和稳定性,介绍了以上三个研究工作。我们希望提出的方法能够为锡基钙钛矿太阳能电池的发展提供一些有参考价值的改进思路,也希望锡基钙钛矿太阳能电池能够早日实现商业化。