目前,有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池的能量转换效率（PCE）已超过25%,可以媲美单晶硅太阳能电池。但是,由于有机-无机杂化钙钛矿结构中存在易挥发的有机阳离子,其化学稳定性较低,在光照和加热的条件下易分解,因此限制了钙钛矿太阳能电池的进一步应用。用无机铯阳离子替代有机阳离子则可以得到稳定性较高的全无机钙钛矿。CsPbI2Br无机钙钛矿由于具有合适的带隙以及较高的相稳定性而倍受关注。基于CsPbI2Br的钙钛矿太阳能电池的PCE已达到17.03%,但是仍低于有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池的效率记录。因此,进一步的性能优化仍然至关重要。对于钙钛矿太阳能电池,界面工程一直是性能提高的关键。本论文围绕界面工程设计,致力于提高倒置结构CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池的光伏性能和稳定性。具体研究工作如下:（1）我们采用简单的物理剥离的方法,制备了可溶液处理的二维c-Nb2O5（001）纳米片,并与PC61BM复合,制备c-Nb2O5/PC61BM双层电子传输层,应用于倒置结构的CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池。基于c-Nb2O5/PC61BM的钙钛矿太阳能电池的PCE达到了 11.74%并显示优良的热稳定性,显著优于基于PC61BM的参比器件。机理研究显示,与PC61BM相比,c-Nb2O5/PC61BM双层电子传输层可以更有效的钝化钙钛矿表面缺陷,促进光生电子的提取并阻止空穴传输,并有效抑制碘离子向Ag电极扩散。因此,该工作为倒置无机钙钛矿太阳能电池的电子传输层设计提供了积极的借鉴意义。（2）我们设计优化了一种新型无掺杂的Spiro-OMeTAD/TS-CuPc双层空穴传输层,并应用于倒置结构的CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池。基于Spiro-OMeTAD/TS-CuPc的CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池的PCE达到了 14.85%并显示优良的热稳定性,显著优于基于单一无掺杂的Spiro-OMeTAD或PEDOT:PSS的参比器件。一系列物理和器件表征结果显示,基于Spiro-OMeTAD/TS-CuPc的双层空穴传输层有助于钙钛矿层的生长和结晶度的提高,由此可以得到晶粒更大,晶界更少,陷阱态密度更低的钙钛矿薄膜。该双层空穴传输层还有助于改善空穴传输层/钙钛矿界面处的能级排列,促进空穴传输,抑制界面电荷复合。（3）为了实现CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池的性能优化,我们设计了一种简单有效的梯度掺杂策略。即采用了一种双阳离子碘盐BFBAI2作为掺杂剂,同时掺杂改性钙钛矿层和ZnO电子传输层。一系列物理表征结果显示,BFBAI2在钙钛矿层和ZnO电子传输层中均呈现梯度分布,优化后的钙钛矿电池的PCE约为14.38%,明显高于参比器件的效率。同时,器件的空气下的稳定性和热稳定性也得到了提升。器件性能的提升主要归因于以下两点:ⅰ)BFBAI2在钙钛矿和ZnO层中的梯度掺杂显著钝化了界面缺陷;ⅱ)BFBAI2在钙钛矿层中的梯度掺杂导致梯度钝化效应以及内建电场的增强。