有机金属卤化物钙钛矿材料具有吸收系数高、载流子扩散长度长、光谱吸收范围宽以及对杂质和缺陷容忍度高的特性,使得其组装的相应太阳电池的光电转换效率已从2009年的3.81%迅速提高到2017年认证的22.1%,已成为学术界关注的研究热点之一。钙钛矿薄膜作为钙钛矿太阳电池的主要组成部分之一,对其光伏性能具有重要的影响。本文主要研究通过使PbI2与DMSO形成配合物从而提高PbI2在DMF中的溶解度,获得高浓度的PbI2·DMSO配合物前驱体溶液,制备高厚度的钙钛矿薄膜,以提高对可见光的吸光度;采用Br掺杂来提高电子和空穴的扩散长度;引入短长度、小直径、高面密度的Ti02纳米棒阵列来提高钙钛矿/Ti02界面的电荷分离和电子传输效率;提高在两步溶液法中转化高浓度PbI2·DMSO配合物前驱体溶液所制备钙钛矿薄膜的退火温度、优化CH3NH3I和CH3NH3Br混合溶液中CH3NH3Br的含量,成功地制备了高厚度、大颗粒、合适Br掺杂量的高质量的钙钛矿薄膜;并系统研究了 PbI2·DMSO配合物前驱体溶液的浓度、CH3NH3I和CH3NH3Br混合溶液的组成、退火温度与时间、Ti02纳米棒阵列的微结构等对钙钛矿薄膜的化学组成、晶相、微结构、光学带隙以及相应Ti02纳米棒阵列太阳电池光伏性能的影响。结果表明,通过将Pbl2与DMSO形成配合物,在常温下PbI2·DMSO在DMF中的浓度可达到1.7 mol·dm-3;采用高浓度的 CH3NH3I 和 CH3NH3Br 混合溶液(0.465 rmol.dm-3)转化 1.7 mol·dm-3、1.5 mol·dm-3、1.3mol·dm-3Pbl2·DMSO 配合物溶液,成功地制备了 660nm、600nm、530 nm厚的钙钛矿薄膜,所组装的Ti02纳米棒阵列钙钛矿太阳电池在空气相对湿度为50～54%下分别获得了 15.56%、13.89%和11.80%的最高光电转换效率和14.93±0.63%、12.45±1.44%和10.77±2.03%的平均光电转换效率。基于转化1.7 mol·dm-3 PbI2·DMSO配合物溶液所制备的钙钛矿薄膜的退火温度由100 ℃增加至120 ℃和140 ℃时,最优的退火时间由40 min减少到20 min和10 min,所对应的钙钛矿薄膜在2θ为14.05℃时的峰强度由3649增加到4280和4720,其所对应的钙钛矿薄膜的颗粒尺寸从200～300 nm增大至300～500 nm和500～800 nm;基于退火温度和时间为140 ℃和10 min所组装的Ti02纳米棒阵列钙钛矿太阳电池获得了最佳光电转换效率为16.11%和平均光电转换效率为15.62 ±0.49%。配制了 CH3NH3I和CH3NH3Br混合溶液(CH3NH3Br的含量分别0%、5%、10%、15%和20%),基于转化1.7mol·dm-3PbI2·DMSO配合物溶液并且在退火温度和时间140 ℃和10 min的条件下所制备的钙钛矿薄膜中的Br含量随CH3NH3I和CH3NH3Br混合溶液中CH3NH3Br含量的增加呈线性增长,并且在钙钛矿薄膜中的Br含量的增加速率慢于CH3NH3I和CH3NH3Br混合溶液中CH3NH3Br含量的增加速率;随着钙钛矿薄膜中Br含量的增加,所对应钙钛矿薄膜(110)晶面衍射峰的位置向2θ增大的方向移动,且吸收开端蓝移;采用含有5%CH3NH3Br的CH3NH3I和CH3NH3Br混合溶液所制备的钙钛矿薄膜具有较高的结晶度和较均匀的颗粒尺寸,其相应的Ti02纳米棒阵列钙钛矿太阳电池取得了 16.47%的最高光电转换效率和16.06± 0.52%的平均光电转换效率。