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第三代钙钛矿基太阳电池效率不断取得突破,目前已达到24%以上,这取决于钙钛矿材料突出的光学和电学特性。太阳能电池经历了漫长的发展过程,是如今不可忽视的可再生清洁能源,业界纷纷期待着钙钛矿太阳能电池实现商业化生产。无空穴传输层电池不需要使用昂贵的空穴传输层（如Spiro-Me OTAD）和贵金属电极,具有稳定性好和使用寿命长、成本低等显著优势。因此本研究选择具有优异的热学和高化学稳定性的CsPbBr3钙钛矿材料,制备以Ti O2/CsPbBr3/碳电极为基本器件结构无空穴传输层电池。通过对CsPbBr3钙钛矿太阳能电池的电子传输层和光吸收层进行改性,提高太阳能电池的光伏性能。利用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、场发射电子显微镜（FESEM）、透射电子显微镜（HRTEM）、紫外可见吸收光谱（UV-vis）、稳态荧光发射光谱（PL）和瞬态荧光光谱（TRPL）对研究材料分析表征,利用J-V特性测试系统和交流阻抗（EIS）对电池器件的光电性能表征,主要研究如下:（1）对CsPbBr3钙钛矿太阳能电池的Ti O2电子传输层改性研究。采用界面工程技术,利用Pb S胶体量子点修饰Ti O2/CsPbBr3之间界面,构建介孔-平面异质结杂化结构的钙钛矿太阳能电池。介孔Ti O2经过旋涂不等量的量子点,得到不同形貌Ti O2/Pb S光阳极,适量Pb S胶体量子点修饰Ti O2/CsPbBr3界面能改善CsPbBr3钙钛矿薄膜质量。对不同的钙钛矿太阳能电池的光伏性能进行表征,结果表明,Pb S胶体量子点在介孔Ti O2沉积一个周期（Pb S-1）太阳能电池的光电转换效率达到5.04%,是未经修饰（Pb S-0）太阳电池光电转换效率（2.45%）的2倍左右。（2）通过元素掺杂技术对CsPbBr3钙钛矿材料进行改性研究。通过掺杂不同浓度Sn Br2制备Pb-Sn二元钙钛矿薄膜,对掺杂前后钙钛矿薄膜进行表征。结果表明,掺入离子半径更小的Sn2+后,晶格收缩,钙钛矿结构更稳定。掺杂浓度为0.5%Sn Br2的CsPbBr3钙钛矿太阳能电池的光电转换效率提高到3.23%,改性后钙钛矿薄膜表现出较好稳定性。（3）采用Cu2+、Zn2+、Mn2+过渡金属离子(Transition Metal:TM2+)添加剂,对Cs Pb0.995Sn0.005Br3钙钛矿材料改性研究。比较Pb-Sn二元钙钛矿和Sn与不同过渡金属元素共掺后制备的Pb-Sn-TM三元钙钛矿薄膜晶体结晶性能和光电性能差异。结果表明,Pb-Sn-TM三元钙钛矿太阳能电池光电转换效率均有所提高,其中Pb-Sn-Mn为5.43%,比Pb-Sn二元钙钛矿太阳能电池（3.23%）提高了1.68倍。一方面是因为钙钛矿晶体结构更稳定,另一方面是因为掺入过渡金属离子添加剂Pb-Sn二元钙钛矿薄膜质量得到改善,有效抑制空穴-电子复合。30天内Pb-Sn二元钙钛矿太阳能电池光电转换效率下降了22.6%,而Pb-Sn-Mn三元钙钛矿太阳能电池仅下降了12%,表现出良好稳定性。