随着能源危机的出现,太阳能的利用发展迅速。在太阳能的利用手段中,太阳能电池被认为是最有效的方式之一。近年来,新型钙钛矿太阳电池（PSC）因低成本、高光电转换效率等特点,成为光伏领域研究的热点。基于经典结构的PSC,一般采用介孔氧化物纳米颗粒作为支架层,以起到传输电子和支撑钙钛矿层的作用。纳米TiO₂薄膜,因具有大的比表面积和良好的电子传输性能,一直被广泛运用于PSC中。本论文的研究是围绕基于TiO₂介孔结构的PSC展开。首先从TiO₂介孔层厚度对PSC电池光伏性能的影响角度出发,制备出一系列不同厚度（150 nm、250 nm、400 nm和600 nm）的TiO₂介孔层薄膜。在此基础上,利用甲胺铅碘（MAPb I₃,MA=CH₃NH₃）作为电池吸光层材料,组装成具有不同基底的PSC器件并进行测试。利用扫描电镜（SEM）和紫外可见分光光度计（UV-Vis）对基底薄膜进行微观结构和光吸收能力表征,结果表明,在150-400 nm范围内,厚的TiO₂介孔层有利于MAPbI₃的渗入,且所组装PSC的光吸收能力随TiO₂介孔层厚度的增加而增强;利用电化学阻抗谱对PSC界面的动力学过程进行分析,结果表明,当TiO₂介孔层厚度由400 nm继续增至600 nm时,PSC的传输电阻明显增加。通过对比分析,在几种具有不同介孔层厚度的PSC中,基于400 nm厚TiO₂介孔层的PSC获得最高的光电转换效率（13.56%）。而后,针对MAPbI₃材料存在化学稳定性差的问题,本论文通过卤素替代（Br?I）来提高MAPb I₃材料及所组装器件的稳定性;同时采用简单易控的两步溶液法,以Pb(I_1-xBr_x)₂（0≤x≤0.4）作为种子层,制备出溴碘混合钙钛矿(MAPbI_3-2xBr_2x)材料,并将其作为吸光层,结合400 nm厚的TiO₂多孔薄膜组装成介孔结构的PSC。经SEM及X射线衍射仪（XRD）对介孔层&吸光层薄膜进行表征分析,结果表明,当0.2≤x≤0.4时,制备的Pb(I_1-xBr_x)₂薄膜非常致密,阻碍了第二步制备过程中碘甲胺（MAI）的渗入,导致制得的MAPb I_3-2xBr_2x薄膜中残余有大量的Pb I₂。Pb I₂的存在不仅降低了MAPb I_3-2xBr_2x薄膜的纯净度,同时形成势垒阻碍电子向FTO的传输。然而,当0≤x≤0.1时,MAPb I_3-2xBr_2x薄膜中Pb I₂残留较少,所组装的PSC效率可达12%。将器件在空气中放置两周进行稳定性测试,结果表明,以MAPbI_2.8Br_0.2作为吸光层的PSC的效率仍保持初始值的80%,而以MAPbI₃为吸光层的PSC的效率却衰减了50%。因此,通过卤素替代并结合两步法工艺制备的MAPb I_2.8Br_0.2基PSC,具有较高的光电转换效率及良好的稳定性。最后,针对上述两步法制备过程中,致密的Pb(I_1-xBr_x)₂薄膜导致大量Pb I₂残余的问题,首先引入三种醇溶液（异丙醇、甲醇、乙醇）对Pb I₂种子层进行处理以改善其微观形貌,使其与MAI充分反应,从而减少残余量;同时探究PbI₂种子层形貌对MAPbI₃薄膜纯度以及对应PSC性能的影响。通过对醇溶液处理前后的PbI₂种子层形貌的对比分析表明,三种醇溶液均可使致密的PbI₂薄膜变的疏松多孔,其中,经乙醇处理后的Pb I₂薄膜结构最为疏松,这将有利于第二步MAI的渗入,从而提高反应产物MAPbI₃的纯净度;且对所组装的PSC进行光电效率测试,结果表明,与未经乙醇处理的PSC相比,经乙醇处理后的PSC的性能提升了约30%。最终,将乙醇处理工艺和卤素调控相结合,可获得光电转换效率高达15.53%和良好稳定性的PSC器件。