有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池由于其优异的吸光系数、较长的载流子传输距离、较高的载流子迁移率、合适的禁带宽度及可溶液加工等特点,引起了光伏领域研究钙钛矿的热潮。目前,3D结构的钙钛矿太阳能电池效率已经达到了23.7%,但较差的环境稳定性限制了3D钙钛矿太阳能电池的实际应用。2D层状钙钛矿材料,由于其优异的稳定性,带隙的灵活可调性,引起了广大光伏科研工作者的兴趣,但是目前2D钙钛矿太阳能电池的效率较3D钙钛矿太阳能电池仍有较大差距。本论文结合了3D钙钛矿电池的高效率和2D钙钛矿电池的高稳定性,开展了以下研究工作:1.采用苯乙胺（PEA:C₆H₅C₂H₄NH₂）和甲胺（MA:CH₃NH₂）做有机元,利用一步旋涂法制备（PEA）₂（MA）_n-1Pb_nI_3n+1（n=1,2,3）的2D钙钛矿薄膜,通过结构、光电性能及器件表征,发现n=3的（PEA）₂（MA）₂Pb₃I₁₀的钙钛矿薄膜具有最优的光伏特性。我们以n=3的2D钙钛矿薄膜为基础,对其进行退火处理,研究了退火气氛对薄膜性能的影响。结果发现,利用MAI氛围退火后,在2D钙钛矿中生成了3D钙钛矿薄层,形成2D/3D异质结构钙钛矿薄膜;再进一步DMF退火后,薄膜发生重结晶,结晶性能进一步提高。将退火后的薄膜制备成太阳能电池器件,性能最优的器件能量转换效率（PCE）达到了13.05%,其V_OC=1.07 V,J_SC=17.93 mA/cm²,FF=68%。该器件未经任何封装,在65%相对湿度下,保存500h后,依旧具有原始效率的75%。在保证稳定性的前提下,提高了2D钙钛矿电池的效率。2.采用苯甲胺（PMA:C₆H₅CH₂NH₂）和MA做有机元,以期缩短无机层之间的间距,促进层间传输,提高电荷传输效率。利用一步旋涂法制备2D（PMA）₂（MA）_n-1Pb_n I_3n+1（n=1,2,3）钙钛矿薄膜,并研究其结构,光学性质及器件性能,结果表明n=3的（PMA）₂（MA）₂Pb₃I₁₀薄膜具有最优的光伏特性,因此,我们以n=3的薄膜为主体,利用氛围退火的方法,研究退火时间、退火氛围对薄膜性能的影响。结果发现,经过MAI氛围退火,在2D钙钛矿薄膜中形成了3D钙钛矿薄层,形成2D/3D体异质结结构钙钛矿,且退火时间的延长,可以调控3D钙钛矿的占比。再经过DMF氛围退火,提高薄膜结晶性,将其制备成太阳能电池器件,得到性能最优的太阳能电池的PCE为9.17%,其V_OC=0.926 V,J_SC=18.16 mA/cm²,FF=54.4%。3.采用链更短的丁胺（BA:CH₃CH₂CH₂CH₂NH₂）和MA做有机元,利用一步旋涂法制备（n=1,2,3）的（BA）₂（MA）_n-1Pb_nI_3n+12D钙钛矿薄膜,通过实验及结构性能表征,认为n=3的（BA）₂（MA）₂Pb₃I₁₀薄膜具有优异的光电性能。在n=3的钙钛矿薄膜上,利用MAI氛围退火,制备2D/3D体异质结结构钙钛矿薄膜,并通过反应时间调控3D钙钛矿组分的占比。再通过DMF氛围退火,提升薄膜结晶性,并制备成太阳能电池器件,最终使器件的PCE达到了7.96%,其中V_OC=0.8991 V,J_SC=17.93 mA/cm²,FF=47.7%。