钙钛矿太阳能电池经过不到十年的发展,太阳能转化效率已经达到25.2%,并且由于其成本低廉、制备方法简单,其商业潜力隐隐有超越硅基太阳能电池之势。但是,目前高效钙钛矿电池都含有重金属Pb,存在泄漏的风险。越来越多的研究者致力于开发非Pb钙钛矿材料,其中Sn基钙钛矿、Ge基钙钛矿理论上有极佳的潜力,并且太阳能转换效率也在逐年攀升,目前Sn基钙钛矿效率已经达到13.24%。本文主要研究和优化了FA_0.75MA_0.25Sn I₃钙钛矿电池器件,同时探索了纯无机无铅宽带系钙钛矿Cs Sn Br₃和Cs Ge I₃的制备方式,具体研究内容如下:（1）通过一步法制备FA_0.75MA_0.25Sn I₃钙钛矿薄膜。通过调节Sn F₂添加剂的浓度和前驱体溶液的浓度来优化制备工艺,确定最优的Sn F₂浓度为Sn I₂的10%,前驱体溶液浓度最优为1 mol/L。通过使用0.5 mol/L乙酰胺处理PEDOT:PSS基底,提高了钙钛矿结晶度,抑制载流子复合,提升了界面间载流子传输效率,制备的16组器件平均效率提升了28%。最佳器件效率达到4%。（2）通过Sn粉来降低前驱体中Sn⁴⁺离子的含量,从而可以使用廉价的、纯度较低的Sn I₂制备钙钛矿,得到的器件效率媲美高纯Sn I₂制备出来的电池器件,最优器件效率达到3.10%。研究表明,过量Sn⁴⁺的存在不仅会产生更多的缺陷,同时也会影响正常的Sn²⁺与有机卤化物结合,Sn⁴⁺与有机卤化物结合的产物会阻碍载流子的传输,在前驱体中加入Sn粉,可以有效减少这类情况发生。（3）以乙醇/乙二醇为溶剂制备Cs Sn Br₃钙钛矿薄膜和粉末,相对于以DMF/DMSO为溶剂制备的薄膜及粉末结晶度有较大提升,并且钙钛矿向（100）晶面择优取向,获得更好的光吸收性能。另外,通过优化反应条件,使用次磷酸还原Ge⁴⁺得到了高纯度的Cs Ge I₃钙钛矿粉末。