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ABX3型有机-无机杂化钙钛矿材料因有优越的光电性能、低廉的原料成本和简单多样的制备方法等特点而使其在光电器件领域受到了广泛关注,尤其是应用于太阳能电池。目前基于铅基钙钛矿的太阳能电池最高光电转换效率已经接近26%,接近大部分晶硅太阳能电池效率,极有可能在下一代高性能薄膜太阳能电池中脱颖而出。然而,铅基钙钛矿材料中有毒铅元素成为实现产业化的顾虑之一。因此,寻找对环境友好的元素替换钙钛矿材料中的铅已刻不容缓。在众多候选元素中,锡由于其潜在低毒性和与铅相似的电子构型和离子半径,能够成为取代铅的最佳候选元素并有望应用于光伏领域。此外,根据Shockley-Quisser极限理论,锡基钙钛矿由于其理想带隙而具有超过33%的理论光电转换效率,极具研究潜力。然而当前锡基钙钛矿薄膜面临着化学稳定性差、结晶速率快和与其他功能层能级不匹配等问题,导致器件稳定性差和光电转换效率低下,使得钙钛矿太阳能电池真正实现商业化还有一定的距离。基于此,本文选用了FA0.75MA0.25Sn I3（FA+=CH（NH2）2+,MA+=CH3NH3+）和（MAPb I3）0.4（FASn I3）0.6两种钙钛矿作为吸光材料,针对钙钛矿薄膜的氧化抑制、缺陷钝化和能级对齐问题开展研究工作,以期望能提高锡钙钛矿太阳能电池的稳定性和光电转化效率。本文研究内容如下:1.还原性添加剂对纯锡钙钛矿薄膜质量和器件性能的影响。针对纯锡基钙钛矿太阳能电池,首先在器件制备方面,优化制备工艺,调整制备参数并获得高效的基础器件。然后针对锡基钙钛矿易氧化和过快结晶速率导致的不良形貌和不理想性能问题,研究了双功能添加剂二盐酸肼（HD）对钙钛矿薄膜的氧化抑制、薄膜质量和器件性能的影响。通过扫描电镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）和X射线衍射（XRD）等手段分析了该添加剂对钙钛矿薄膜表面形貌和晶体结构的影响,采用了X射线光电子能谱（XPS）手段对比分析了修饰前后薄膜中Sn2+相对含量的差异,还通过空间电荷限制电流法（SCLC）定量评估了钙钛矿薄膜中的缺陷密度。实验结果表明,HD良好的还原特性有效抑制了薄膜中Sn2+的氧化;另外,由于氯离子和肼离子的协同作用调控了锡基钙钛矿薄膜结晶过程,使得薄膜更加均匀致密,晶粒尺寸明显增加,薄膜缺陷态密度显著降低。最终纯锡基钙钛矿太阳能电池的光电转换效率从7.05%提升至9.26%。该工作为抑制锡钙钛矿薄膜的氧化和提升薄膜质量提供了一种简单且有效的方法。2.界面工程对锡铅钙钛矿薄膜结晶调控和电荷攫取的影响。针对锡基钙钛矿薄膜难以控制薄膜形貌和能级失配问题,本工作采用锡铅混合钙钛矿作为研究对象,研究了基于多羟基小分子材料葡萄糖（Gl）的双边整合策略对锡铅混合钙钛矿薄膜的能级匹配、结晶调控、薄膜质量和器件性能的影响。通过SEM、XRD、UPS等手段对比分析了钙钛矿薄膜在不同基底上的薄膜形貌、晶体结构和能级结构的差异;采用XPS和结合密度泛函理论（DFT）研究了Gl在ITO/钙钛矿界面处的作用机理;使用稳态光致发光（PL）和时间分辨光致发光（TRPL）手段分析了钙钛矿薄膜中的载流子动力学。最后,表征了基于不同基底的锡铅混合钙钛矿太阳能电池的光电性能、稳定性以及效率分布。结果表明,Gl通过吸附作用在ITO/钙钛矿界面诱导偶极子产生,提高了ITO的功函数,降低了界面能级势垒,促进了界面处的电荷攫取与输运;另外痕量Gl进入钙钛矿薄膜与未配位的Pb2+/Sn2+发生配位作用,调控薄膜结晶过程并钝化薄膜缺陷。最终基于无空穴传输层的锡铅混合钙钛矿太阳能电池实现了21.08%的高效率,远高于无双边整合策略处理器件的18.43%和基于PEDOT:PSS空穴传输层器件的20.58%。另外,得益于钙钛矿薄膜质量的提升和电荷攫取能力的增强,经过Gl修饰后的器件稳定性更优。受鼓舞于Gl在锡铅混合钙钛矿太阳能电池中优异的表现,与Gl具有相似结构的山梨醇（Ds）和环己六醇（Ch）也被应用于此策略。无空穴传输层的锡铅混合钙钛矿太阳能电池在山梨醇和环己六醇修饰后分别实现了21.42%和21.03%的高效率,以及超过0.90 V的高开路电压。该工作为降低锡铅钙钛矿太阳能电池的制造成本和提高器件效率及稳定性提供了重要思路。