钙钛矿吸光层是钙钛矿太阳能电池中至关重要的一层,钙钛矿薄膜的形貌和结晶质量是制备高转换效率和高稳定性器件的关键因素。改善钙钛矿薄膜的结晶质量将会推动钙钛矿太阳能电池更进一步的发展,短短几年的时间内,钙钛矿太阳能电池已经能得到很高的转换效率通过调控钙钛矿层的结晶质量。本文以钙钛矿平面型结构电池为模型,通过控制旋涂钙钛矿薄膜前的衬底温度研究钙钛矿薄膜的结晶过程,对电子传输层材料掺杂优化电子传输层与钙钛矿层的界面接触,改善了钙钛矿层的结晶质量,从而提高其器件的转换效率和稳定性。具体研究内容如下:首先,通过控制温度来控制钙钛矿薄膜质量是最简单,成本最低的一种方式。在钙钛矿层制备过程中,涂膜前的衬底温度会影响钙钛矿薄膜的结晶质量。本文选用混合离子（FAPbI₃）_0.85（MAPbBr₃）_0.15做钙钛矿层材料,在使用一步旋涂法制备钙钛矿薄膜之前,分别把衬底加热到不同的温度,得到不同结晶质量的薄膜。随着衬底温度的升高,钙钛矿薄膜表面形貌由最初的纯树枝状结构逐渐变化为树枝状和岛状混合的结构,岛的出现增加了钙钛矿层的表面粗糙度以及缺陷态密度,降低器件的性能,合适的衬底温度可以得到高结晶质量的薄膜。通过XRD分析,随着衬底温度的升高,钙钛矿薄膜由最初的纯中间相变为中间相和钙钛矿δ相的混合态。退火后钙钛矿薄膜的结晶质量也受衬底温度的影响。本文研究了衬底温度影响钙钛矿相的组成以及钙钛矿薄膜形貌的变化,重点研究了衬底温度通过影响溶剂的挥发,改变了薄膜的结晶质量,导致薄膜形貌发生变化的过程。其次,衬底温度也会影响钙钛矿薄膜的光吸收能力、钙钛矿电池的光电转换效率以及稳定性。衬底温度改变钙钛矿薄膜的结晶质量,导致薄膜的厚度以及表面粗糙度等也发生相应的变化,影响了器件的光电转换效率。本文系统的研究了衬底温度对钙钛矿电池的光吸收、电荷传输、界面缺陷等影响,合适的衬底温度可以得到高转换效率和高稳定性的器件。本文的研究将为刮涂法制备大面积钙钛矿太阳能电池提供有价值的参考。最后,电子传输层作为底层薄膜,与钙钛矿层的能带匹配、界面接触对钙钛矿太阳能电池至关重要。本文以SrSnO₃为模板,研究了La掺杂SrSnO₃（La-SrSnO₃）作电子传输层材料对钙钛矿层结晶质量以及钙钛矿太阳能电池性能的影响。SrSnO₃和La-SrSnO₃不需要高温烧结,降低了制造成本。La掺杂SrSnO₃之后,改善了电子传输层和钙钛矿层的形貌,钙钛矿层的结晶取向、光吸收能力、载流子寿命、光电转换能力等。掺杂后的电子传输层表面更加平整均匀,与钙钛矿层形成了更好的界面接触,改善了钙钛矿层的结晶质量,从而提高了器件的性能。La-SrSnO₃基的钙钛矿电池最终能达到18.7%的效率,这就意味着La-SrSnO₃作电子传输材料有较好的应用前景。