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近年来,金属卤素型钙钛矿材料因具有较宽的吸收光谱、较高的载流子迁移率、较长的扩散距离和可调节的带隙而在光伏领域受到广泛关注。基于此结构的钙钛矿太阳能电池在短短几年内光电转化效率就从最初的3.8%飙升到如今的22.7%,被视为最具有发展前景的太阳能电池之一。但如此高效率的电池大都是基于甲胺铅碘(MAPbI3)材料制备的,而铅是一种有毒的元素,这会不可避免的在生产过程或未来的实际应用中对环境和人体造成损害,所以我们迫切需要寻找无铅钙钛矿材料。锡元素由于与铅物理、化学性质相近而成为替代铅元素的首选,但Sn2+在空气中易氧化,并且锡基钙钛矿的成膜性远不如铅基钙钛矿,从而严重了影响电池的光电性能。有研究者提出引入SnF2来解决这一问题,并根据实验结果解释了电学方面的相关作用机理,但SnF2辅助成膜背后的机理至今仍未清楚。本文通过旋涂成膜和生长单晶两条路径的探索阐明了 SnF2辅助锡基钙钛矿成膜的作用机理。为了简化制备工艺,本文采用一步旋涂法制备钙钛矿材料MASnI3-xBrx(x=0,1,2,3),并利用相关仪器对其进行物理性质分析。同时,考虑到锡基钙钛矿的载流子扩散距离较短,太阳能电池结构采用了介孔结构,即FTO/Ti02致密层/Ti02多孔层/锡基钙钛矿/Spiro-OMeTAD/Au,并在制备后对光伏器件进行相关的表征测试。实验的主要结论如下:1.在MASnI3中掺杂溴元素可以调整带隙,提高成膜质量。当掺杂2个溴原子时,在SnF2的帮助下所制得的电池光电转化效率最高。2.SnF2辅助锡基钙钛矿成膜的作用机理是:SnF2在钙钛矿溶液中首先析出并作为异质成核点,帮助锡基钙钛矿更快更均匀地析出,从而经过退火过程长成平整致密的薄膜。这一机理不仅适用于锡基钙钛矿薄膜,还在钙钛矿纳米单晶生长过程中得到验证。3.当在前驱体溶液中添加30%SnF2时MASnIBr2薄膜最为平整致密,同时基于此制备的太阳能电池光电性能最好,最高光电转化效率可达3.70%。4.加入SnF2后锡基钙钛矿的晶型、相型、带隙不会发生变化;MASnIBr2薄膜内的晶粒大小与SnF2的添加浓度相关,添加浓度越高,晶粒尺寸越大,但晶粒不会无限长大。5.加入SnF2后锡基钙钛矿的电学性质明显提高:载流子浓度降低1个数量级,载流子传输时的复合电阻提高1个数量级,载流子寿命提高近17倍。