电子传输层的材料及形貌对介孔钙钛矿电池的器件结构及电学性能有显著影响,本文研究了两种电子传输层CeO₂:Eu³⁺-TiO₂和TiO₂-NR arrays的制备,表征,以及应用于钙钛矿太阳能电池（PSCs）后对电池的光电性能和光照寿命的影响。具体内容如下:（1）采用一种简单的水热制备方法,利用Na₃PO₄·12H₂O和NaOH的复合调节,合成高产率的CeO₂:Eu³⁺下转换材料。通过优化水热反应时间,得到均一强发光的CeO₂:Eu³⁺纳米颗粒。实验证明,最佳水热时间为8h,优化后的颗粒粒径为70nm,具有正八面体晶型,晶面平整,展现出优异下转换发光性能。发光性能最佳的CeO₂:Eu³⁺纳米颗粒,随后被引入到钙钛矿太阳能电池的二氧化钛介孔层,制备电池获得最高10.8%的光能转化效率,相比于介孔层未掺杂CeO₂:Eu³⁺纳米颗粒的电池器件,效率提升了6.8%。同时CeO₂:Eu³⁺纳米颗粒的光转换性能对电池器件整体性能的影响也是研究工作之一。结果发现,在（紫外辐射）光照寿命测试中,电池中引入CeO₂:Eu³⁺纳米颗粒的相比于引入CeO₂纳米颗粒,有更优异的效率稳定性。（2）利用超薄MgO修饰,首次制备MgO-TiO₂复合致密层。并基于复合致密层,水热原位生长一维TiO₂-NR arrays,制备TiO₂-NR arrays钙钛矿太阳能电池。金红石相的纳米棒阵列是以钛酸四丁酯（TBT）为钛的前驱,通过控制反应体系TBT浓度,从0.03M到0.07M,调节TiO₂-NR arrays的微观结构和形貌,包括纳米棒直径、长度和区域密度。此外,分别对MgO修饰及TiO₂-NR arrays形貌对钙钛矿填充,界面间的电荷分离与复合的影响进行了研究。研究表明,前驱液的钛盐浓度,会极大影响基于一维TiO₂-NR arrays的电池开路电压(V_oc),短路电流(J_sc),和填充因子（FF）。在TBT浓度为0.04M,致密层用MgO修饰的优化条件下,一维TiO₂-NR arrays钙钛矿电池的最佳效率达到17.03%,其中J_sc=22.01 mA cm^-2,V_oc=1.06 V,FF=0.73。同时当TBT浓度为0.04M,未经MgO修饰制备的电池平均效率为13.38%,MgO修饰后器件平均效率达到16.24%,得益于优化的开路电压及填充因子,器件总性能提升了18%,同时J-V正反扫磁滞减弱,UV稳定性增强。