钙钛矿太阳能电池经过短短十多年的发展,器件效率从3.8%提高到现在的25.2%,具有巨大的发展潜力。目前,已有公司对该类电池进行试生产,限制其组件商品化的关键问题是钙钛矿电池的稳定性问题。因此,提高钙钛矿太阳能电池的稳定性成为当前研究的热点问题。钙钛矿太阳能电池稳定性差的根本原因是钙钛矿自身的结构不稳定所导致的,尤其是在光、氧、水和受热等敏感条件下,钙钛矿更容易发生负面离子迁移,进而加速分解。而低维钙钛矿中的A位二联吡啶离子能够增强与卤素的相互作用,封锁离子迁移通道,并抑制离子迁移。基于此,本论文以钙钛矿本身的结构调控作为研究重点,通过构建维度杂化钙钛矿来提高材料的稳定性。首先,设计并生长了具有一维（1D）骨架结构的新型钙钛矿材料BPy-Pb I₂（I）,通过维度杂化得到了1D@3D钙钛矿薄膜。接着进一步探究了BPy-Pb I₂（I）异构化为BPy-Pb I₂（II）的动力学过程。最后,结合实验结果对1D@3D钙钛矿的成膜机理、1D@3D维度异质结的匹配方式、载流子传输动力学、1D@3D离子迁移动力学等方面进行了深入研究。结果表明维度杂化结构能够有效地屏蔽钙钛矿薄膜的缺陷态,将薄膜的电子和空穴缺陷态浓度分别降低到了1.43×10¹⁶cm^-3和6×10¹⁵cm^-3。通过优化,1D@3D太阳能电池的器件效率达到21.18%,器件在光、氧、水和温度等敏感条件下的稳定性有了显著提高,特别是在水光氧条件下,相比传统钙钛矿材料的稳定性提高了18倍。本论文提出了新型1D@3D维度杂化的钙钛矿薄膜,基于该结构的太阳能电池具有优异的光伏特性。该方法为制备出高转化效率和高稳定性的太阳能电池器件（组件）提供了方法指导,对面向新型廉价环保的光伏技术研究具有重要的理论意义和商业化价值,有助于推动我国新能源战略的快速发展。