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近几年来以CH3NH3PbI3为代表的有机无机杂化钙钛矿太阳能电池的光电转化效率已经得到了突飞猛进的发展,最新效率记录已达到23.3%。人们对钙钛矿太阳能电池研究的热度依然不减,但受制于有机无机杂化钙钛矿材料自身的毒性及器件界面稳定性影响,寻找无机、无铅、稳定的钙钛矿太阳能电池光吸收材料已经成为该研究领域的重中之重。本论文以醋酸铅为铅源,在CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜制备工艺优化和太阳能电池器件性能研究基础上,进一步研究了Cs阳离子掺杂CsxMA1-xPbI3阳离子混合钙钛矿薄膜的成膜工艺,研究了Cs掺杂对MAPbI3钙钛矿薄膜光电性能以及稳定性的影响,并将其应用于钙钛矿太阳能电池,并研究太阳能电池的稳定性。进一步对比研究了MAPbI3和全无机无铅钙钛矿变体Cs2SnI6材料的稳定性,并初步探索了Cs2SnI6作为光吸收层和空穴传输层在平面N-i-P型钙钛矿太阳能电池中的光伏性能。主要研究内容及结果如下:1.利用低温（80℃）惰性气氛干燥脱水方法,得到物相纯净的无水醋酸铅粉末,采用一步旋涂法方法制备了高质量CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜及高效率太阳能电池器件。实验结果表明,以含水醋酸铅粉末为铅源,经80℃脱水后薄膜制备工艺的可重复性明显提高,薄膜晶粒尺寸增大,结晶性提高,薄膜内部缺陷态密度减小,载流子寿命增长,以其为吸光层所组装的太阳能电池器件具有更高的短路电流密度和更高的光电转化效率,最高的光电转化效率为14.4%。另外,以次磷酸为添加剂,并对钙钛矿成膜工艺进行了进一步优化,在最优条件下:前驱体溶液质量分数为30%,旋涂转速为2000 r/min,室温静置15 min,最佳器件效率进一步提升到16.55%。2.研究了Cs阳离子掺杂对CsxMA1-xPbI3阳离子混合钙钛矿薄膜光物理性能及相应电池器件的影响。实验发现,CsxMA1-xPbI3钙钛矿薄膜随Cs含量的增加禁带宽度逐渐增大,薄膜吸光范围逐渐减小。一定量的（10%30%）Cs阳离子掺杂提高了钙钛矿薄膜的结晶性、载流子荧光寿命、薄膜稳定性,Cs含量超过最优值（10%）后晶体结构严重形变,发生物相改变甚至物相分离,薄膜的结晶性、光学性能及稳定性均下降。CsxMA1-xPbI3阳离子混合钙钛矿薄膜组装太阳能电池的光电转化性能表明Cs0.1MA0.9PbI3钙钛矿薄膜组装电池器件最优（17%）,稳定性最佳。利用无机、疏水、导电性更好、能级匹配更优的NiOx薄膜替代有机PEDOT:PSS提高了钙钛矿薄膜的结晶性,改善器件的开路电压,进一步提高器件的光电转化效率（18.54%）,器件稳定性也得到很大程度的提高。3.对比研究了CH3NH3PbI3和全无机无铅钙钛矿变体Cs2SnI6的稳定性,并对Cs2SnI6作为太阳能电池光吸收层和空穴传输层进行了初步的探索。首先,对CH3NH3PbI3及Cs2SnI6材料的热稳定性以及空气稳定性进行了深入研究,Cs2SnI6在空气中放置30天晶体表面出现针孔,物相发生轻微分解得到微量的CsI。Cs2SnI6的热分解温度为270℃明显高于传统钙钛矿CH3NH3PbI3,表明Cs2SnI6稳定性明显优于CH3NH3PbI3薄膜。另外,以TiO2致密薄膜为电子传输层材料,组装了FTO/TiO2/Cs2SnI6/HTM/Ag型平面N-i-P钙钛矿电池,初步获得最高电池光电转化效率为0.47%。构建了CH3NH3PbI3&Cs2SnI6体异质结结构,以PCBM为电子传输层组装了具有FTO/CH3NH3PbI3&Cs2SnI6/PCBM/Ag体异质结结构的钙钛矿太阳能电池,并得到了0.98%的光电转化效率。