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微波介电谱测量技术是一种基于微波与物质材料相互作用的测量技术。该测量技术具有非接触测量,信号采集速度快和测量时间分辨高等优点。因此,微波介电谱测量技术在光电功能材料载流子复合动力学诊断领域具有良好的应用前景。本文首先根据半导体光生载流子复合动力学的微波介电谱测量原理,搭建了微波介电谱测量系统,其中包括相关微波器件的选择和微波介电谱测量系统的测试两部分。在微波器件选择方面,微波谐振腔是微波介电谱测量系统中的核心部件。本文使用High Frequency Structure Simulator（HFSS）软件对微波谐振腔中的电磁场分布进行了模拟仿真。仿真结果显示,仿真优化结果与理论计算值一致;在TE103谐振模式下,谐振腔内电磁场分布的仿真结果显示,电场强度最强的位置位于谐振腔的中央位置,并以此作为谐振腔侧壁开缝的依据。在纳秒脉冲（脉冲宽度5-7 ns）激发条件下,微波介电谱测量系统的时间分辨率可以到达15 ns（高斯型仪器响应函数,半高全宽）,在飞秒脉冲（脉冲宽度小于100 fs）激发条件下,系统测量时间分辨率可以达到1-2 ns。有机金属卤化物钙钛矿（CH3NH3PbX3,X-Cl、Br、I）作为一种新兴的光伏材料,是目前太阳能电池领域研究的重点。对钙钛矿薄膜光生载流子复合动力学的研究可以为钙钛矿太阳能电池的设计与生产提供有力的科学依据。本文利用搭建的微波介电谱测量系统,对有机金属卤化物钙钛矿薄膜材料的载流子复合动力学进行了研究,工作主要分为三个部分:（1）本文利用微波介电谱测量技术,从光生载流子复合动力学的角度说明了Cl元素的掺入对钙钛矿薄膜光物理特性的影响。实验结果显示,相比CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜,CH3NH3PbI3-xClx钙钛矿薄膜的自由载流子复合寿命从67 ns增加到157 ns,浅束缚能级（束缚能级深度5-30 meV）载流子复合寿命从290 ns增加到492 ns。此外,通过对比CH3NH3PbI3和CH3NH3PbI3-xCl)x钙钛矿薄膜的光生载流子复合动力学还发现,后者浅束缚能级载流子的热活化过程对载流子复合动力学影响更为显著。因此可以推断,Cl元素的掺杂在薄膜中引入了更多的浅束缚态,同时减少了深束缚态密度。（2）本文在共振激发模式下和非共振激发模式下对CH3NH3PbBr3钙钛矿薄膜的光生载流子复合动力学进行了测量。实验结果表明,光生载流子复合过程分为一个快速衰减阶段和一个缓慢衰减阶段。当自由载流子浓度减少到一定程度后,自由载流子与浅束缚能级（束缚能级深度5-30 meV）载流子达到热平衡。具体而言,在共振激发模式下（558 nm）,自由载流子和浅束缚能级载流子达到热平衡所需要的时间大约是56 ns;而在非共振激发下（355 nm）,自由载流子和浅束缚能级载流子达到热平衡所需要的时间更长,大约是848 ns。（3）本文还研究了CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜经过光浴-暗置处理后薄膜的光生载流子复合动力学变化。实验结果显示,光浴-暗置后钙钛矿薄膜的光生载流子产率有了明显的增加,但随着再次光浴处理光生载流子产率快速降低。