有机无机杂化钙钛矿太阳能电池(PerovskiteSolarCells,PSCs)在近几年内得到了迅猛的发展,目前转换效率(PowerConversion Efficiency,PCE)已经达到了 22.1%,可以媲美于其它商业化应用的太阳能电池(SolarCells,SCs)。虽然性能优异,但PSCs的两个不足之处:长期的不稳定性和含有重元素铅(Pb),已经成为其实际应用的最大瓶颈。人们尝试用其它环境友好的金属元素替换Pb,但无Pb PSCs的性能都不尽人意。实际上PSCs中Pb元素的危害性与自身的不稳定性密切相关,即主要源自于Pb基钙钛矿发生降解产生Pb离子游离进入周围环境。如果稳定性问题得以解决,即便PSCs含有Pb元素,也不会对人类和环境构成多大危害。针对PSCs在潮湿环境下不稳定这一问题,本文提出并证实了一种改善策略,即利用具有双官能团的有机分子甘氨酸(Glycine,GLy)来合成2D钙钛矿材料,通过官能团间的脱水缩合作用,实现相邻有机分子之间的交链,最终获得在潮湿环境下拥有较高稳定性的2D钙钛矿。本论文的主要内容如下:(I)第一章主要介绍了相关的背景知识。包括PSCs的发展历程、电池结构和工作原理,钙钛矿材料的结构、性质和应用;钙钛矿材料的制备技术;PSCs的降解机理、稳定性的改善措施和面临的挑战。(2)第二章主要介绍了研究的实验部分。叙述了实验过程中的实验仪器、化学试剂和反应原料。描述了 X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外可见近红外吸收光谱(Uv-vis-NIR)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱和耐湿性测试等分析表征方法以及装置和参数。(3)第三章主要描述了研究过程并详细讨论了实验结果。首先制备出缩合前的GLy2PbI4薄膜和缩合后的GLy2PbI4-DCC薄膜,然后用XRD、SEM、TEM、UV-Vis-NIR和XPS分别表征材料的晶体结构、形貌、光谱、电子结合能等,用耐湿性实验表征材料的稳定性。耐湿性测试结果显示GLy2PbI4薄膜遇到水汽后立即发生降解并产生PbI2,而GLy2PbI4-DCC薄膜没有明显变化,稳定性得到明显提高。XPS结果表明GLy2PbI4-DCC薄膜中GLy分子的-COOH和-NH3+之间通过脱水缩合形成了稳定的-CO-NH2+键,这是其稳定性得以提升的主要原因。