有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池因其高吸收系数、长载流子扩散距离、可调谐带隙等优异的光电特性,在过去十年间一直不断地得到研究者们的关注。随着相关研究的不断发展,其光电转化效率飞速攀升。2009年,首次报道的单结卤化物钙钛矿太阳能电池的效率仅为3.8%,到2018年,中国科学院半导体研究所游金碧研究组将效率提高到23.7%,截至目前,NREL报告的最高效率记录已达25.5%,已与硅基太阳能电池的光电转化效率基本相当。虽然钙钛矿太阳能电池已经初步进入商业化,但仍有一些问题亟待解决,在提高光电转化效率的前提下,还须进一步通过提升器件的稳定性来优化器件性能。本论文选用不同阴阳离子基团的咪唑类离子液体来改善MAPb I3钙钛矿薄膜及其器件性能,探究其对MAPb I3钙钛矿薄膜结晶性能、微观结构,及其对碳对电极MAPb I3钙钛矿电池稳定性的影响,具体研究内容如下:（1）已报道的研究表明含有醋酸根离子（Ac-）的分子能对钙钛矿薄膜缺陷进行有效的钝化,但含醋酸根离子的咪唑类离子液体在钙钛矿太阳能电池中的应用研究不多。本章通过在MAPb I3钙钛矿前驱体中添加1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐（BMIMOAc）离子液体来探究其对钙钛矿薄膜质量和器件性能的影响。实验结果显示该离子液体对MAPb I3钙钛矿薄膜的稳定性和器件的光电性能均有一定程度的改善作用。基于离子液体优异的电导特性,在电子传输层与钙钛矿层间引入一层BMIMOAc作为界面修饰层,实验结果表明其作为界面修饰层制备的器件的电子传输速率增加,表现出更加优异的光电性能。通过对修饰层的浓度进行优化,当浓度为15 mg/m L时,得到相对最佳器件的PCE达到13.70%,而未经优化的器件的PCE为10.98%,效率提升了25%。（2）本章选用比BMIMOAc离子液体粘度更小极性更大的1-烯丙基-3-甲基咪唑醋酸盐（AMIMOAc）作为添加剂引入到MAPb I3钙钛矿薄膜中,并深入研究其反应机理。FTIR光谱测试结果表明,AMIMOAc可以通过与钙钛矿间产生氢键来固定MAPb I3钙钛矿中的有机阳离子,减缓钙钛矿的分解,使钙钛矿薄膜形貌连续并且更加致密,提高MAPb I3的稳定性。同时AMIMOAc中的阴离子和游离的铅离子发生键合反应,钝化了阳离子缺陷,减少非辐射复合,提升器件的光电性能。在优化AMIMOAc的浓度的基础上,于电子传输层Sn O2和MAPb I3钙钛矿薄膜之间再引入一层AMIMOAc作为界面修饰层,达到加速电子的提取和传输的效果。通过添加剂工程和界面修饰的协同作用,不仅获得了15.16%的器件效率,并在在没有封装的情况下放置500 h后,仍然保持最初始器件效率的93%,电池的稳定性得到明显提高。（3）本章将四种不同阴离子的离子液体作为添加剂加入到MAPb I3钙钛矿前驱体中,探究其对钙钛矿薄膜和器件的性能影响。实验结果表明,1-烯丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（AMIMOBF4）能够调控钙钛矿薄膜的结晶过程,使晶体尺寸增加。该离子液体与其它几种离子液体相比的优势在于:它是一种疏水性分子结构,对钙钛矿薄膜和器件稳定性的提升效果相对最好。经过AMIMOBF4离子液体优化后,器件的PCE达到了15.56%,并且在放置500 h后仍能保持94%的初始效率,与本实验中使用其它离子液体添加剂修饰的PSCs相比具有更好的稳定性。