随着经济的快速发展,世界能源问题开始凸显。石油、煤、天然气等传统化石能源日渐枯竭,开发和利用其他可替代能源越来越受到重视。其中钙钛矿太阳能电池在短短几年,效率已经公证到20%。目前对钙钛矿材料的研究较多,而禁带宽度、载流子浓度、载流子寿命等性质的研究较少。本文通过制备大尺寸的钙钛矿单晶,利用X射线衍射分析(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、紫外-可见光吸收光谱(UV-Vis)、光致发光光谱(PL)、时间分辨的PL(TRPL)、X射线光电子能谱(XPS)、暗注入空间电荷限制电流(DISCLC)方法对实验制得的样品进行物相分析和性质研究。主要内容和结果如下:(1)采用反向温度结晶法制备CH3NH3PbI3单晶,晶体的最大尺寸为1cm,其晶体结构属于四方晶体结构,阈值吸收波长为800 nm,禁带宽度为1.49 eV,载流子寿命为11.71 ns,空穴载流子陷阱态密度约为3×1010cm-3。采用反向温度结晶法制备出(CH3NH3)3Bi2I9单晶,晶体的最大尺寸为7 mm,阈值吸收波长为650nm,禁带宽度约为1.96eV,其中的Bi为+3价,空穴载流子陷阱态密度约为3×1011cm-3。(2)采用反向温度结晶法制备出不同Bi浓度的CH3NH3Pb1-xBixI3单晶固溶体,结果表明不同铋浓度的单晶的晶体结构发生改变,晶格常数变小。20%Bi浓度的单晶固溶体的光吸收范围最大,禁带宽度最小。(3)采用底部结晶法制备了无机的Cs3Bi2I9单晶,晶体的尺寸约为5 mm。Cs3Bi2I9单晶的最佳生长温度为100℃,最佳溶剂为二甲基亚砜(DMSO),其晶体结构为六角结构,其中的铋元素为+3价,阈值吸收波长为650 nm,其在紫外及可见光谱区的吸收性能低于有机-无机杂化的钙钛矿((CH3NH3)3Bi2I9),是一种无铅低毒的钙钛矿材料。