自工业革命以来,化石燃料的大量使用,给环境带来了严重污染。同时化石资源的有限性也使可再生清洁能源的开发迫在眉睫。太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁能源,具有广泛的应用前景。目前,太阳能电池发展已经经历了硅基太阳能电池、薄膜太阳能电池和纳米晶化学太阳能电池。自2009年来,纳米晶化学太阳能电池中的钙钛矿太阳能电池成为新的研究热点,电池效率从3.8%增长到22.7%。本文研究了纳米晶化学太阳能电池中的光电转化,主要包括三部分研究工作。第一部分研究了纳米晶化学太阳能电池中的TiO₂电子传输层的层边界对电子传输的影响。电子传输层的层边界能降低电子扩散距离,增大电池的电容,但具备良好光电性能的吸光层能避免其对电池的光转化效率造成影响。第二部分研究了吸光层CH₃NH₃PbI_3-xCl_x(MAPbI_3-xCl_x)钙钛矿的制备和电池的光电转化。通过前驱体HPbI_1-xCl_x和甲胺气体反应能成功制备MAPbI_3-xCl_x钙钛矿,纯MAPbI_3-xCl_x钙钛矿的晶粒尺寸可以达到1μm,并且光电转化效率达到17.44%。第三部分研究了吸光层HC（NH₂）₂PbI₃（FAPbI₃）钙钛矿的制备和电池的光电转化。通过2D-3D自发转化反应,可以在室温下得到FAPbI₃钙钛矿,并且可以避免形成非钙钛矿δ-FAPbI₃。所形成的FAPbI₃钙钛矿晶粒尺寸可以达到2μm,电池的最高效率可以有20.39%。