有机-无机卤化铅钙钛矿由于其高吸收系数,理想的直接带隙,优异的光学可调谐和长距离电荷传输,以及经济的制造技术,已成为制造高效太阳能电池的主流光伏材料。至今为止,通过人们对钙钛矿太阳能电池的重复优化与开发,经过第三方认证的功率转换效率已到达25.5%。然而,钙钛矿层的稳定性差,极易受到大气环境中湿度、氧气、热量和紫外线等的影响,这阻碍了钙钛矿太阳能电池的商业化步伐。为了解决这些问题,提出了提高有机-无机钙钛矿稳定性的一些潜在策略,如界面钝化、使用碳电极代替薄金属电极和各种离子掺杂等。本论文主要通过制造二维（2D）/三维（3D）钙钛矿薄膜、碳电极以及表面钝化层来提高钙钛矿太阳能电池的光电转换效率和稳定性,主要的工作内容如下:（1）通过改变A位点有机离子的大小和比例,例如用较大的有机疏水阳离子（PEA+）部分取代MA+离子形成的2D/3D混合钙钛矿结构,可以有效提高钙钛矿薄膜的稳定性。最近的研究普遍认为,（PEA）2Pb I4/MAPb I3型2D/3D钙钛矿太阳能电池的稳定性是随着PEA+的加入而逐步提高。在本论文中,我们报告了在MAPb I3膜中加入PEA+后的稳定性变化,并证明:1)在适量的PEA+浓度（如5%-MAPb I3）下,（PEA）2Pb I4/MAPb I3钙钛矿薄膜表现出最佳稳定性和性能;2)过量的PEA+对钙钛矿膜的稳定性和性能有负面影响。利用x射线光电子能谱（XPS）、核磁共振（NMR）)和x射线吸收精细结构（XAFS）能谱证实,当PEA+浓度过高时,PEA+离子中的NH3+与[Pb I6]4-八面体中的I-具有很强的配位作用从而破坏MAPb I3晶体结构并产生缺陷。研究结果表明,（PEA）2Pb I4/MAPb I3钙钛矿膜的稳定性与PEA+的添加量不是正比关系,这对制备稳定的2D/3D钙钛矿太阳能电池具有重要意义。（2）碳电极对比传统金属电极对于水分有更好的排斥作用且工艺流程简单、制作成本低廉。将碳电极运用器件上能够减少水分对于钙钛矿薄膜的侵害,对于稳定性提升有支持作用。通过将5%-MAPb I3钙钛矿薄膜与碳电极进行结合,获得的最高光电转换效率为9.65%。同时,对5%-MAPb I3碳电极钙钛矿太阳能电池的稳定性进行了测试,在空气中放置9天后依然保有了原始效率的63.2%。我们通过简易的刮涂制备的碳电极提升了器件的稳定性性能,这对商业化的实现有积极作用。（3）Co-TiO2纳米片作为钝化层放置在电子传输层之上可以促进电流密度的升高。利用X射线衍射仪（XRD）,扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等测试方法证明了合成的Co-TiO2为单层纳米片结构。Co-TiO2纳米层可以减少电子在层间传输中的复合作用,增大了太阳能电池的电流密度（J）。钙钛矿太阳能电池的J-V结果说明在不同浓度Co-TiO2纳米层中,样品0.02（将Co-TiO2稀释50倍）表现了优异的电流密度和光电转换效率。对比MAPb I3钙钛矿太阳能电池,5%-MAPb I3对Co-TiO2纳米层表现出更好的协同作用。配合0.02浓度的Co-TiO2纳米层的5%-MAPb I3碳电极钙钛矿太阳能电池展示了最优的效率PCE=10.27%。我们的工作提供了一个可行的方法提高钙钛矿太阳能电池的电流密度,进而促进光电转换效率的提高。