随着有机-无机杂化钙钛矿在太阳能电池领域大放异彩,其优异的光电特性也使得人们将其应用于光电探测器中,基于钙钛矿材料的光电探测器的研究已成为当下的热门领域之一。暗电流是限制光电探测器性能的主要因素,因此,通过合适的策略抑制暗电流,是提升器件性能的关键。本论文围绕降低p-i-n型α-FAPbI₃薄膜光电探测器的暗电流这一优化方向,研究了引入界面修饰层与空穴传输层改性对器件性能的影响,主要内容包括两部分:1.引入了共轭聚合物电解质材料PFN,作为阴极界面修饰层以降低器件的暗电流,得到性能改善的基于α-FAPbI₃薄膜的p-i-n型光电探测器,并分析了PFN的作用机理。（1）采用一步反溶剂法制备了三维α-FAPbI₃薄膜,对其结构形貌和光学性质进行了表征。基于FAPbI₃光活性层,分别以PEDOT:PSS和PC₆₁BM为空穴和电子传输层,引入PFN作为阴极界面修饰层,构筑了结构为ITO/PEDOT:PSS/α-FAPbI₃/PC₆₁BM/PFN/Al的光电探测器;器件可以自供电,且在-0.5 V工作电压下实现了2.72×10⁴的开关比,具有330至800 nm的宽带光探测能力,最大EQE接近64%,光响应度为0.30 A/W,归一化探测率为5.0×10¹¹ Jones,且具有高达136d B的线性动态范围和微秒级的快速响应。（2）同时发现PFN对器件的整体性能有正负两方面的影响,分析了器件中PFN的作用机理。由于PFN偶极层的存在对空穴注入的阻挡和空穴注入势垒的增加,有效降低了反向偏压下器件的暗电流,提高了器件的稳态性能;但PFN引入了较大势垒,且其电子迁移率低,引起PC₆₁BM/PFN界面处光生电子的积累,光生电子的俘获和去俘获效应使得器件表现出与无PFN修饰的基础器件不同的瞬态光电流特性,即存在上升的“尖峰”和下降的“拖尾”。这一机理也通过电容电压测量和阻抗谱分析的结果得到了证实。2.使用钙钛矿电池领域广泛使用的中性聚合物PTAA取代呈酸性的PEDOT:PSS作空穴传输层以降低器件的暗电流,并引入两亲性离子聚合物PFN改善FAPbI₃与PTAA界面兼容,制备了高性能的p-i-n型α-FAPbI₃薄膜光电探测器（1）采用中性聚合物PTAA空穴传输层替换PEDOT:PSS,实现了与FAPbI₃薄膜更好的能级匹配和反偏电压下对电子注入更有效的阻挡。对于PTAA迁移率偏低以及普遍存在的其上钙钛矿难以成膜的问题,我们采用较薄层并通过引入两亲性共轭离子聚合物PFN修饰改善了界面兼容。（2）基于PFN掺杂的PTAA空穴传输层,我们得到了性能良好的p-i-n型FAPbI₃光电探测器。器件可以自供电,在-0.5 V工作电压下有低至8.28×10^-5m A/cm²的暗电流和超过1.30′10⁵开关比;在750 nm左右的光波长下,实现了约63%的外量子效率,响应度和归一化探测率分别可达0.31 A/W和6.2′10¹³ Jones;器件也表现出较快的响应速度,瞬态光响应的上升和下降时间分别为29.5和30.3μs,并有978 k Hz的-3d B带宽。本论文研究了p-i-n型α-FAPbI₃多晶薄膜钙钛矿光电探测器,分别从阴极界面修饰和选择合适的空穴传输层材料两方面降低了器件的暗电流,提高器件的光探测性能,为未来实现高性能及高应用价值的钙钛矿光电探测器提供了可行的途径。图41幅,表6个,参考文献167篇。