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当今,开拓新能源与推动可再生能源的实际应用,是解决能源紧张和保护生态环境的重要任务。太阳能是新能源与可再生能源的重要组成部分,其开发利用有着巨大的市场前景,能带来良好的社会效益和环境效益。因此,太阳能器件一直都是世界上一个热门的研究课题。当下,为了获得高效且稳定的有机太阳能电池和钙钛矿太阳能电池,需要对其器件的工作机理以及器件的结构设计进行深入研究。由于界面在器件工作中发挥着至关重要的作用,对界面进行全面且深入的探究,对提高器件性能意义非凡。本文以光电子能谱仪为主要研究工具,分别对有机叠层电池连接层的界面电子结构和钙钛矿电池空穴传输材料的界面电子结构,进行了详细表征。通过UPS、XPS表征CuPc/HATCN(hexaazatriphenylene-hexacarbonitrile)/CsF:BPhen(4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline)和CuPc/Cs F:BPhen两种结构的界面电子结构信息,实验结果表明,HATCN的引入在界面能级排列中起重要作用,可明显地降低内部连结层的反向内建电场,为空穴-电子的复合提供有效通道,有利于叠层结构中子电池间光生载流子的复合。基于对两种连接层的有机叠层器件表征,内部连接层中引入HATCN,其开路电压约为单结电池的两倍;不含HATCN层的器件,其开路电压小于单结电池的开路电压。器件表征结果凸显了HATCN层的重要作用,同时也印证了界面表征结论的准确性。通过对三种空穴传输材料Spiro-OMeTAD(2,2′-7,7′-tetrakis(N,N di-p-me-thoxyphenylamine)-9,9′-spirobifl uorene)、HATCN和NPB(N,N′-di(naphthaEne-1-yl)-N,N′-diphenylbenzidine)与钙钛矿电池吸光材料(CH3 NH3 PbIBr2)的界面研究,实验结果表明,Spiro-OMeTAD和NPB的能级结构可以与钙钛矿吸光材料相匹配,能有效起到提取与传输空穴的作用;与实验前预测相反,HATCN不利于空穴提取。以光电子能谱仪为界面表征手段,可以为器件设计及优化提供有益的指导作用,从而避免认识上的错误,同时也能从界面角度,揭示高效器件的工作机制。至此,希望本工作能够为有机叠层电池和钙钛矿电池的发展提供一定的帮助。