近些年来,由于制备工艺简单、成本低、效率高等显著优点,钙钛矿太阳能电池越来越受到研究人员的广泛关注。而钙钛矿太阳能电池的光电性能和稳定性与钙钛矿和电荷传输层息息相关。本文通过钙钛矿的碱金属离子掺杂和电子传输层的界面工程两种途径来制备高效率、高稳定性的TiO2纳米棒结构、SnO2平面结构和柔性钙钛矿太阳能电池。TiO2纳米棒阵列与TiO2介孔结构相比,具有更高的电子迁移率,更少的缺陷态密度,可以制备得到效率更高的钙钛矿太阳能电池。然而,旋涂法制备的TiO2纳米棒籽晶层(S-TiO2)的空穴阻挡能力难以满足高效率器件的要求。为了解决这个问题,我们在FTO/S-TiO2之间通过原子层沉积的方法制备了 5nm厚的A-TiO2修饰层,以降低能级势垒,减少电荷复合。随后,我们还进一步优化了S-TiO2层的厚度。经过结构优化后的Ti02纳米棒结构钙钛矿太阳能电池最高效率达到20.28%。先前的研究表明,Cs+、Rb+、K+这些碱金属离子掺杂对钙钛矿太阳能电池的性能和稳定性都大有裨益。我们制备了不同Rb+/K+掺杂比例的CsFAMA基钙钛矿,详细研究了Rb+和K+掺杂对钙钛矿结晶和光电性能的影响。结果发现,Rb+和K+掺杂在钙钛矿中的作用相当不同。通过优化Rb+/K+之间的比例,钙钛矿太阳能电池性能提升的同时,还减少了迟滞效应,增强了稳定性。经过优化的钙钛矿成分作为吸光材料的Sn02平面结构钙钛矿太阳能电池最高效率可以达到20.52%,平均效率超过20%。柔性钙钛矿太阳能电池适合卷对卷式生产,可以大大降低生产成本,具有广泛的应用前景。然而,目前柔性钙钛矿太阳能电池的光电转换效率仍落后于刚性器件。在此,我们通过低温原子层沉积的方法在ITO电极与SnO2电子传输材料之间引入了一层厚度极低的Hf02薄膜,显著抑制了界面上的电荷复合。经过HfO2修饰的柔性钙钛矿太阳能电池最高效率可以达到19.11%。