本文报道了基于TiO₂纳米棒钙钛矿太阳能电池（PVSCs）光伏性能的研究,通过对TiO₂纳米棒生长条件的优化,提升了TiO₂阻挡层传输电子和阻碍空穴的能力,优化了TiO₂纳米棒的微观形貌和光电性能,得到了厚度为50 nm的TiO₂阻挡层、长度为250 nm的TiO₂纳米棒性能最佳。使用HCl刻蚀工艺对TiO₂纳米棒进行二次优化,修饰了TiO₂纳米棒的直径、密度和结晶性,消除了TiO₂纳米棒表面的无定形TiO₂颗粒,降低了MAPb I₃钙钛矿的缺陷,提升了PVSCs器件的光电转换效率和稳定性,抑制了正反扫的回滞现象。然后介绍了完全低温的TiO₂纳米棒太阳能电池的制备与优化,通过HCl刻蚀工艺的优化和（FAPb I₃）_0.85（MAPbBr₃）_0.15混合钙钛矿的使用,制备的完全低温TiO₂纳米棒太阳能电池的PCE为18.65%。最后,制备了面积为1 cm²的大面积低温MAPb I₃钙钛矿太阳能电池,得到理想效率值为14.32%。主要研究内容如下:1.使用TiCl₄水解2.0h制备TiO₂阻挡层,在其表面控制水热法反应时间,制备长度为250 nm的TiO₂纳米棒,组装成PVSCs器件的PCE为16.80%。使用HCl刻蚀工艺二次优化TiO₂纳米棒的特性,提升TiO₂纳米棒/MAPb I₃晶体界面性质、减少MAPb I₃薄膜的缺陷、加速TiO₂纳米棒对光电子的传输、抑制电子-空穴对的复合、减小PVSCs器件的回滞系数、增强器件的稳定性。通过控制刻蚀时间,得到了HCl刻蚀30 min制备的TiO₂纳米棒太阳能电池的性能最佳,最高PCE为17.57%,很好的抑制了器件的回滞现象,回滞系数为0.045。而且未封装的PVSCs器件持续暴露在空气中600 h或紫外光照射60 min,PCE仍能保持初始值的90%以上。2.介绍了低温TiO₂阻挡层和低温TiO₂纳米棒的制备工艺,并首次将低温TiO₂纳米棒作为电子传输层材料,应用于钙钛矿太阳能电池中。探究了低温TiO₂阻挡层的微观形貌和光电特性,以及对TiO₂纳米棒形貌的影响,探究结果显示以（L+L）和（L+H）为电子传输层制备的太阳能电池的PCE较高,分别为16.59%和16.85%。使用HCl刻蚀技术二次优化低温TiO₂纳米棒,分别使用（@etched+L）和（@etched+H）作为电子传输层材料,组装成器件后,PCE分别被提升至17.96%和18.17%。完全低温的（@etched+L）器件的回滞系数只有0.036。3.使用（FAPb I₃）_0.85（MAPbBr₃）_0.15混合钙钛矿替代MAPb I₃钙钛矿作为吸光层材料。制备了结构为FTO/（@etched+L）/混合钙钛矿/Spiro-OMe TAD/Au结构的PVSCs器件,将最佳PCE提高至18.65%,而且未封装的器件暴露在空气中600 h后,仍能保持初始效率的95%。制备了有效面积为1 cm²的完全低温TiO₂纳米棒太阳能电池。该器件结构为FTO/（@etched+L）/MAPb I₃/Spiro-OMe TAD/Au,得到了14.32%的理想效率。