太阳能光伏电池是利用太阳能的主要方式之一,已经成为国家新能源发展战略的重要组成部分。其中基于有机无机杂化钙钛矿吸光材料的太阳能电池（PSCs）发展迅猛。目前,稳定性是制约PSCs商业化的关键因素,而PSCs的稳定性与钙钛矿吸光层薄膜表面和内部存在的缺陷有直接的关系。因此,钝化或减少钙钛矿薄膜表面和内部存在的缺陷,降低激子的非辐射复合,不仅是提高电池效率而且也是增强稳定性的有效手段。本论文主要研究抑制钙钛矿薄膜表面和内部缺陷的方法,通过缺陷钝化和改善钙钛矿薄膜的质量,获得高效、稳定的PSCs。详细的研究内容如下:（1）采用不同的有机路易斯碱材料作为钝化剂钝化钙钛矿薄膜表面缺陷制备高效稳定的PSCs。选择了三种带有双配位点的路易斯碱,2,2’-联吡啶（BPY）、4-羟基-1,5-萘啶-3-甲腈（DQCN）和噻吩酰三氟丙酮（TTFA）作为钝化剂,并和经典的两性钝化剂苯乙铵碘盐（PEAI）和哌嗪氢碘酸盐（PI）做对比。结果表明,BPY、DQCN和TTFA的配位点能与钙钛矿表面的Pb2+形成“N-Pb”或“O-Pb”配位键,有效降低钙钛矿薄膜表面的Pb2+缺陷浓度,进而降低激子的非辐射复合,增强载流子的寿命。这些钝化剂分子锚定在钙钛矿表面对钙钛矿薄膜晶粒和表面形态几乎没有影响。制备ITO/Ni Ox/MAPb ClxI3-x/钝化剂/C60/BCP/Ag反式结构的PSCs,结果发现,使用PEAI、PI、BPY、DQCN和TTFA作为钝化剂的器件光电转换效率（PCE）分别为19.80%、18.21%、17.18%、16.80%和18.49%,与标准器件（无钝化处理的钙钛矿）的PCE（16.38%）相比,增强了20.9%、11.2%、4.9%、2.6%和12.9%。在相对湿度为±12%和低氧环境下,未封装储存40天,标准电池和经经典钝化剂PEAI、PI钝化的电池仅能保持初始PCE的44.6%、61.2%和55.6%,而基于BPY、DQCN和TTFA钝化的电池仍能保持初始PCE的86.8%、83.3%、87.1%,表现出显著增强的稳定性。进一步通过模拟计算这些钝化分子与钙钛矿表面的吸附能,并结合钙钛矿表面接触角测试,发现和两性钝化剂PEAI,PI相比,BPY,DQCN,TTFA三种含有大体积芳香基团的钝化试剂可以有效提高钙钛矿薄膜表面疏水性,并且具有较大的吸附能,这应该是其器件稳定性优于两性钝化剂后处理器件稳定性的原因。（2）采取单晶前驱体溶液提高钙钛矿晶体薄膜质量制备高效稳定的PSCs。采用合成的单晶颗粒代替传统的化学计量比的卤化铅与铵盐混合物配制钙钛矿前驱体溶液,再使用一步反溶剂法制备钙钛矿薄膜。结果表明,相比于传统方法,单晶前驱体溶液制备的钙钛矿晶体薄膜具有更少的Pb I2剩余,组分更加均匀,晶粒更大,晶界更少,表面粗糙度更小,并且薄膜具有更强的荧光。这表明单晶前驱体溶液制备的钙钛矿薄膜的质量更好,缺陷更少,能显著降低载流子的非辐射复合损失。基于此方法制备的电池效率达到17.11%,比化学配比溶液制备的电池效率（16.33%）增强了4.8%。在相对湿度为±12%和低氧环境下,未封装储存21天,化学配比溶液制备的器件效率仅能保持初始PCE的73.7%,而新方法制备的器件效率能保持初始PCE的94.6%。这证明了降低钙钛矿薄膜内部缺陷不但能提高器件效率,而且可以显著增强其环境稳定性。以上研究表明,对钙钛矿薄膜表面缺陷钝化和晶体质量优化可以抑制钙钛矿薄膜表面和内部的缺陷,不但能提高电池的效率而且可以显著改善电池稳定性。