有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池在经历短短十来年的发展后已经取得了巨大突破，单结电池的光电转换效率迅速超过了25.2%。在光伏技术的漫长发展史上这种效率的快速进展速度都是空前的，但想要同时实现高效率和高长期稳定性仍然十分困难，这也是制约钙钛矿太阳能电池实现产业化的巨大障碍。本论文以兼顾效率与稳定性为目标，基于界面工程策略，开展了以下几个方面的研究工作：
　　(1)采用一种简易的表面修饰策略，以对二甲氨基苯甲酸分子为表面修饰剂对CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜进行表面修饰，表面修饰处理后，钙钛矿薄膜在载流子寿命、缺陷态密度、电学性质等方面都得到了显著提升。相应器件的光电转换效率由17.43%提升至19.87%。同时，由于表面修饰处理后，在钙钛矿薄膜上形成了一层致密且疏水的保护层，使得相应的钙钛矿薄膜及器件的稳定性也得到大幅提高。
　　(2)开发一种低温溶液法沉积制备的p型半导体材料CuCrO2纳米晶薄膜，作为无机空穴传输材料制备反式平面钙钛矿太阳能电池。制备得到的CuCrO2纳米晶薄膜具有致密无孔洞、粗糙度小、与钙钛矿能级匹配、电学性能优异、空穴抽取能力强等优势。基于CuCrO2的反式结构器件获得了超过19.0%的光电转换效率，而传统低温溶液法制备的NiOx基器件效率仅达17.1%。同时，由于CuCrO2纳米晶材料的光学带隙较窄，在紫外光范围内的透过率较低，可作为紫外光阻挡材料，使得相应器件的全光谱光照稳定性得到了显著提高。
　　(3)选择三种相似结构的不同分子(2-乙酰吡啶；3-乙酰吡啶；4-乙酰吡啶)作为表面修饰剂，借助理论计算的手段较系统地研究了表面修饰剂分子结构与钙钛矿薄膜之间不同的作用方式，及其对表面修饰处理后钙钛矿薄膜与相应钙钛矿太阳能电池效率与稳定性产生的影响和差异。测试结果表明，表面修饰处理后，器件内表界面缺陷态减少、电荷载流子复合被抑制，最佳器件的光电转换效率由16.75%提升至20.05%。同时，表面修饰可以形成一层更疏水的钙钛矿表面，表面修饰处理后的钙钛矿薄膜和器件的稳定性得到了显著提高。用2-乙酰吡啶表面修饰处理的样品表现出最佳的表面钝化效应，最强的疏水性，及最好的稳定性。此外，采用反溶剂稀释浸泡处理钙钛矿薄膜是一种安全可放大的策略，具有高重现性，这对于工业上制备高效稳定的大面积钙钛矿模组具备应用可能。