近几年来,基于介观敏化概念发展起来的钙钛矿电池异军突起,有机／无机钙钛矿因其具有较高的消光系数,以及兼容有机材料的结构与能级可调、制备工艺简单,与无机材料的载流子长距离扩散等特点,成为目前光伏领域内具有突破性的研究课题,光电转换效率快速突破20%。NiO-p型透明导电薄膜作为一种制备工艺成熟的、廉价的过度金属氧化物半导体电极常用于上述两个体系电池器件的研究。开发基于NiO光阴极的高效率p型DSSC是制备p-n叠层DSSC电池以突破目前DSSC效率限制的有效策略。而基于NiO电极的反式钙钛矿电池具有可直接“嫁接”有机光伏领域研究成果的优势,且电池伏安曲线迟滞现象小,对我们深入研究钙钛矿电池工作机理具有重大意义。本论文针对上述问题,以基于NiO电极的p型DSSC和反式钙钛矿电池为研究对象,从优化材料、器件结构、器件制备工艺入手,对器件内部的物理过程进行系统性地研究。主要开展了如下几个方面的研究工作：以P1有机分子为骨架,设计合成了两种非质子吡啶官能团为锚基的染料CW1和CW2,拓宽了染料的吸收光谱,增强染料的光捕获能力,并研究了吡啶基团在NiO表面的吸附机制。其中CW2染料获得0.16%的光电转换效率,高于参比染料P1的0.14%,去质子化提升了电池的开路电压；对NiO/CH3NH3PbI3/PCBM/BCP/Au结构的反式平板钙钛矿电池器件中,各关键部分对电池性能影响做了系统研究,包括制备工艺和各层的工作机理。采用射频磁控溅射法制备NiO空穴传输层,具有可控的膜厚和透光性、更小的表面粗糙度、更好的均一性和电子阻挡性等特性,最终获得了当时报道的最好的NiO反式钙钛矿效率9.8%;应用入射光管理工程的策略,将Au@SiO2纳米颗粒掺杂入反式结构可调节光带隙的CH3NH3PbI3-xBrx钙钛矿电池器件中,优化掺杂量和Br的取代比例后得到了13.7%的NiO反式钙钛矿电池光电转换效率。并通过假设模型结合荧光光谱和电池暂态光电压衰减测试,和Au@SiO2纳米棒对比Au@SiO2纳米球实验验证金属纳米粒子表面等离子体共振效应对反式钙钛矿太阳能电池中光电流增强的工作机理：将锰荧光材料与PMMA树脂结合制备了集透光性好、防紫外、光子下转换及防水等多种功能的荧光涂层,采用SAM/PMMA涂层及改进的掺杂MACl的两步涂布法制备高质量CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜,制备了效率高达14%的NiO反式平板钙钛矿薄膜,荧光涂层通过将紫外光子下转换到可利用的可见光,不仅提高入射光利用,电池光生电流增加10.8%,且减小了紫外线对电池稳定性的影响;对紫外线在CH3NH3PbI3钙钛矿水解过程中的作用进行了详细实验,发现紫外线促进和加速了CH3NH3PbI3一水合物中间态分解为Pb12的过程。