钙钛矿太阳能电池作为新一代太阳能电池,展现了巨大的潜力,成为当下极为热门的研究领域。钙钛矿太阳能电池属于薄膜电池的一种,其结构类似于三明治,不同的功能层互相堆叠,形成不同结构的电池。其中,平板电池由于工艺更简单,吸引了众多的关注。钙钛矿电池商业化仍然困难重重,其主要原因之一是器件稳定性比较差。在现阶段推广钙钛矿太阳能电池,相比于基于玻璃基板的刚性电池,基于塑料基板的柔性电池更容易进入市场。柔性电池轻薄、可弯折,其应用可瞄准消费市场,对稳定性的要求相对较低。柔性电池由于使用的塑料基板不耐受高温,特别是超薄基板,温度会使之发生形变,其制备工艺不能有高温步骤。在正式平板电池中,SnO₂是常见一种的电子传输层,而混合阳离子铅卤化物（CsFAMA）是目前表现最好的钙钛矿光吸收层,光电转化效率（PCE）已突破24%。但是,SnO₂和CsFAMA的制备过程通常需要退火的工艺来辅助结晶、除去杂质和溶剂等。退火工艺极大限制了钙钛矿电池的基底选择,只能选择笨重、易碎但耐高温的导电玻璃,在物流、安装等方面极为不便,耗损率大。退火工艺需要严格的控温过程,退火时间也必须精确控制,工艺繁琐。退火的过程中,造成大量能源的浪费,提高了生产成本。目前已有通过低温工艺制备的柔性电池,但是其温度仍然高于100度。如果能够在室温条件下制备高效器件,可以进一步降低能耗和生产成本,实现真正意义的绿色可再生能源。鉴于此,本文对现有工艺进行改进,以期实现不经退火工艺的制备高性能钙钛矿电池,主要从以下三个方面进行探究:1.开发一种室温水解合成工艺制备SnO₂。利用SnCl₄水溶液自身的酸性环境调节水解反应动力学过程,达到在室温下制备SnO₂纳米颗粒的目的。通过适当的表面处理和优化合成过程,实现无退火制备SnO₂电子传输层的目标。基于室温工艺制备的SnO₂电子传输层具有良好的导电性,高效的电子抽取效率,电池器件的PCE超过19%。2.开发钙钛矿薄膜室温制备方法。在室温工艺制备SnO₂电子传输层的基础上,通过对混合阳离子钙钛矿的Cs阳离子比例调控,辅助溶剂的选择与比例优化,实现了在室温下制备钙钛矿光吸收层。钙钛矿通过反溶剂辅助旋涂成膜后,仅需在室温下自然干燥,无需退火。室温制备的钙钛矿薄膜具有良好的结晶性、导电性、较长的载流子寿命。在导电玻璃基底上制备的电池可获得16.51%的PCE。3.研究全室温条件下柔性电池的制备。在前二者的基础上,将室温工艺制备的SnO₂电子传输层和钙钛矿光吸收层制备在柔性导电基底上,通过富勒烯衍生物（PCBM）修饰界面,消除了电池器件的迟滞效应,反扫PCE 14.98%,正扫PCE 14.61%。并且,经过界面修饰的器件表现出更好的稳定性。整个制备工艺流程中,无退火、工艺简单,无需复杂设备。本文通过研究室温合成SnO₂纳米颗粒以及调控钙钛矿前驱体溶液配方,利用现有工艺实现全程无退火制备钙钛矿电池,降低了生产能耗,简化了生产工艺,极大地提高钙钛矿电池商业化的前景。同时拓宽了钙钛矿电池的潜在应用范围,为其小型化、家居化提供可能。