经济的快速发展和环境问题的日益加剧促进了太阳能电池技术的快速发展。钙钛矿电池(PVSK)是一种有机-无机复合型的，以MAPbX3为吸光材料（MA代表甲基氨基，X代表卤素），配合电子和空穴传输材料的新型太阳能电池。全固态钙钛矿太阳电池由于具有较高的光电转换效率和较低的制备成本成为最具潜力的新一代薄膜太阳能电池。CH3NH3PbI3-xClx钙钛矿吸光材料的载流子扩散长度达到了1μm，远远长于CH3NH3PbI3钙钛矿的扩散长度(～100nm)，而且不需要介孔层支架，更成为钙钛矿太阳电池的研究热点。CH3NH3PbI3-xClx钙钛矿的晶型和薄膜的形貌对电池的性能具有重要影响，因而研究其形貌特征具有重要意义。另一方面，目前全固态钙钛矿太阳电池的的制备方法是钙钛矿太阳电池组成部分一层层叠加，也就是制备好上一层后才能制备下一层，这样就使得钙钛矿吸光材料和空穴传输材料的使用以及对电极的制备方法受到很大的限制。此外，钙钛矿太阳电池对空气的湿度极为敏感，但是现在的电池结构不利于封装。基于以上两点，本论文的主要研究内容如下:　　第一部分是对致密层，CH3NH3PbI3-xClx钙钛矿吸光层，以及金属对电极的优化。实验结果表明，旋涂异丙醇钛旋涂液法制备的致密层的钙钛矿太阳电池的性能较好，用此方法旋涂TiO2致密层的最优条件是:转速2000 r.p.m.，旋涂时间60s，旋涂次数1次。退火温度对CH3NH3PbI3-xClx钙钛矿的晶型以及薄膜的表面形貌有重要的影响，实验结果表明退火温度是100℃时，CH3NH3PbI3-xClx钙钛矿的晶体结构主要是CH3NH3PbI3的正方相结构，薄膜的针孔度最小，覆盖率最高。在100℃退火温度下采用程序退火的方法继续对钙钛矿的形貌进行优化，实验结果表明程序退火方法比一步退火方法制备的钙钛矿吸光层的针孔度更小，薄膜的覆盖率更高，钙钛矿太阳电池的性能更优。至于Ag和Au金属对电极对钙钛矿太阳电池的影响研究表明，Au金属对电极钙钛矿太阳电池的性能优于Ag金属对电极钙钛矿太阳电池的性能。综合各部分的优化条件，平面异质结CH3NH3PbI3-xClx钙钛矿太阳电池的最优效率达到了14.64％。　　第二部分是用“两步法”制备CH3NH3PbI3钙钛矿吸光层，并对其进行了SEM，XRD，紫外-可见吸收测试。为了降低钙钛矿太阳电池的成本，本实验组装了一种海绵状碳膜为对电极的双基板介孔CH3NH3PbI3钙钛矿太阳电池，即FTO/TiO2致密层/TiO2介孔层/CH3NH3PbI3钙钛矿/空穴传输材料/海绵状碳膜/FTO，并研究了不同厚度的TiO2介孔层和碳膜对钙钛矿太阳电池性能的影响。研究表明，TiO2介孔层的厚度对电池的性能具有重要影响:当TiO2介孔层的厚度是520nm左右时电池的性能最佳。如果TiO2介孔层太薄，在介孔层的上面就会形成一层较厚的钙钛矿吸光层。这样受光照射后，从钙钛矿吸光层中产生的载流子由于复合作用不能有效的搜集。除此之外，在较厚的钙钛矿吸光层中产生的激子可能在到达致密层界面之前就失去了活性。相反，如果TiO2介孔层厚度太厚，虽然介孔TiO2与CH3NH3PbI3有足够的界面适于电子从CH3NH3PbI3注入到TiO2，但是，光生空穴在到达空穴传输材料之前需要穿过的距离就会相对较长，与此同时TiO2中的电子与钙钛矿中的空穴复合的几率增加，从而导致器件的性能较差。研究还表明海绵状碳膜的形貌和机械性能是使此双基板结构钙钛矿太阳电池工作的主要因素:碳膜的最优厚度是20μm。当多孔碳膜太薄时，在压力作用下薄膜的变形不足以使碳膜与相邻层之间形成良好的接触界面，导致器件的性能较差;当多孔碳膜太厚时，虽然多孔碳膜和相邻层之间形成了良好的接触，但是电荷载体必须在无序的碳材料中经过很长的距离，同样这也增加了器件的串联电阻，导致器件性能的较差。只有碳膜的厚度适当，受到压力时薄膜变形使其与相邻层之间形成良好接触界面的同时，载流子的传输距离也恰当，以海绵状碳膜为对电极的双基板介孔TiO2钙钛矿太阳电池才能表现出最佳的性能。