有机和钙钛矿太阳能电池作为第三代太阳能电池群的两大分支,展现出很好的光-电能量转换效率,且制备工艺简单,成本低廉,具有广阔的应用前景,界面修饰是提高有机和钙钛矿太阳能电池效率和稳定性的有效途径之一。本论文主要研究了阴极界面修饰层改善有机及钙钛矿太阳能电池的性能,着重研究了一种新型两性离子,即4-（2-羟乙基）-6-（2-羟乙基亚氨基）-3-氧代环-1,4-二烯-1-醇钠（ZW-NH）和二维二硫化钛（2D TiS₂）分别在有机和全无机钙钛矿太阳能电池中的作用,具体内容如下:1.设计并合成一种醇溶性两性小分子界面材料ZW-NH,将其作为阴极界面层应用在有机太阳能电池中,器件结构为倒置结构。与使用ZnO作为阴极界面层的标准器件对比,在PTB7-Th:PC₇₁BM体系中,ZW-NH作界面层时器件展现出8.98%的功率转换效率,而标准器件只有8.41%的功率转换效率。我们又用ZW-NH对ZnO进行修饰,当在ZnO层上方增加一层ZW-NH时,PTB7-Th:PC₇₁BM体系有机太阳能电池具有9.22%的效率,当将ZnO与ZW-NH进行掺杂时,器件的填充因子显著提高。我们从器件光特性和暗特性入手,分析了ZW-NH单独作为阴极界面层时对器件性能改善的机理。我们还将ZW-NH应用在PTB7-Th:ITIC体系的有机太阳能电池中,器件效率均比标准器件有所提高。2.设计了一种超声辅助的锂离子插层反应,在室温下制备水分散性2D TiS₂溶液,将其旋涂于ITO电极上方作为阴极界面层,应用在全无机钙钛矿太阳能电池中。器件结构为n-i-p型,全无机钙钛矿为CsPbI₂Br,利用加热旋涂的方法制备钙钛矿太阳能电池。将单独2D TiS₂用作阴极界面修饰层,在CsPbI₂Br全无机钙钛矿太阳能电池中取得了11.90%的功率转换效率,并能够在最大功率点处以11.41%的效率稳定输出400 s。使用2D TiS₂对SnO₂进行修饰,将SnO₂/2D TiS₂应用在CsPbI₂Br全无机钙钛矿太阳能电池中获得了14.93%的功率转换效率,并且能够在最大功率点处以14.42%的效率稳定输出400 s,同时热稳定性也得到了一定程度的提升。2D TiS₂对SnO₂进行修饰的器件迟滞效应有了大幅度降低,缺陷态密度也有了一定程度的减少,结果表明2D TiS₂在全无机钙钛矿太阳能电池中作为阴极界面材料可以提升器件性能。