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有机无机杂化钙钛矿材料的太阳能电池（PSCs）因其优异的光电性质和低成本轻量化的特性被广泛研究,PSCs的能量转换效率（PCE）从2009年的3.8%迅速增长至如今的25.5%,在柔性能源器件、低功耗电子器件以及自驱动电子器件等领域展现出巨大的应用前景。本论文主要围绕正向结构的钙钛矿太阳能电池中的电子传输层（ETL）/钙钛矿界面,针对电子传输层的表面形貌、能带匹配与迁移率、表面自由能以及表面微观结构四个主要问题,采用界面工程包括界面钝化、界面掺杂、异质结电子传输层的方法提高PSCs的能量转化效率和稳定性,系统地研究了其内在机理,并成功将ETL的制备温度成功降低至150 ℃,为柔性光电器件的发展打下基础。相关研究成果如下:（1）TiO2/钙钛矿界面修饰的相关研究。在本研究中,分别采用TiCl4、PC61BM以及TiCl4-PC61BM协同处理TiO2提高PSCs的器件性能和稳定性。TiCl4能够显著降低TiO2的表面粗糙度,从而有效增大钙钛矿晶粒尺寸提高结晶度。PC61BM处理可以调节TiO2与钙钛矿层之间的能带不匹配,从而加速光生载流子的提取和分离,同时PC61BM可以有效抑制迟滞现象。最终,TiCl4和PC61BM协同处理大幅提升器件转化效率到16.4%,在湿度＜30%的空气环境存储216小时仍可以保持初始PCE的70%,高于其他处理条件的器件稳定性。（2）NaCl掺杂TiO2提高平面钙钛矿太阳能电池性能。在本研究中,作者采用水浴浸泡法对TiOx界面层表面进行NaCl溶液掺杂,有效提升TiO2电导率和迁移率近一倍,并且降低缺陷密度,有效抑制了界面电荷复合。最终,基于NaCl掺杂的TiO2基钙钛矿太阳能电池实现18.3%的能量转化效率,且迟滞因子只有2.7%。同时,NaCl掺杂显著提升了器件的稳定性,在湿度＜30%的空气环境下储存350小时后,NaCl掺杂的器件仍能保持初始器件效率的79%。（3）基于低温ZnO的高效稳定钙钛矿太阳能电池研究。在本研究中,作者提出一种低温TiOx处理方法来钝化ZnO表面,稳定ZnO/钙钛矿界面。溶胶凝胶法制备的ZnO薄膜在150～250℃退火均表现出良好的结晶度。TiOx钝化完整的覆盖住了 ZnO层并形成复合层,使得ZnO-TiOx电导率大于单层TiOx。基于ZnO-TiOx的钙钛矿薄膜致密且晶粒垂直生长,并显示出很好的ZnO-TiOx/钙钛矿界面热稳定性。基于200/250℃ ZnO-TiOx的PSCs最终分别实现19.87%和20.71%的转化效率,是同期报道的基于低温ZnO的PSCs的最高效率。（4）低温ZnO基全无机CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池研究。在本研究中,作者将低温150℃制备的ZnO薄膜成功地引入到全无机PSCs,取代SnO2作为ETL。研究发现ZnO 比 SnO2能够与钙钛矿的导带形成更好的能带匹配,同时ZnO较小表面自由能可以有效增大钙钛矿晶粒,提高薄膜结晶性和界面水稳定性。相比SnO2,未封装ZnO基CsPbI2Br薄膜拥有更出色的空气稳定性和热稳定性。未封装ZnO基器件在空气中连续光照200分钟和连续85℃加热250分钟后分别保持初始效率的80%以上,在空气湿度＜20%环境中存储35天后依旧能保持初始效率的80%,展现出显著的稳定性。最终,基于150℃低温ZnO的钙钛矿太阳能电池实现了 14.78%的转化效率,证明了 ZnO在全无机钙钛矿太阳能电池中的应用前景,同时该工作也为ZnO基全无机钙钛矿在柔性光电器件领域的发展提出了理论依据。（5）双界面优化实现高效稳定全无机钙钛矿太阳能电池。在本研究中,作者在ITO/SnO2之间引入ZnO修饰层,降低ETL/CsPbI2Br界面的能带失配,大幅度提高器件的Voc至1.25 V,并显著改善薄膜质量。此外,采用GAI对钙钛矿薄膜进行后处理,钝化钙钛矿表面的深能级缺陷,提高FF和短路电流。通过第一性原理计算发现,GAI钝化后钙钛矿表面的Ii、VI以及VPb缺陷明显降低,且存在很强的电荷转移关系。未封装的ZnO/SnO2-GAI基器件分别在环境空气中连续光照600分钟和在手套箱N2环境下85℃下连续加热5天后,PCE仍分别能保持初始值的86%和79%,展现出卓越的光稳定性和热稳定性。最终,基于150 ℃ ZnO/SnO2-GAI的CsPbI2Br全无机PSCs实现了 16.25%的高转化效率,在空气湿度＜20%环境中存储60天后仍能保持初始效率的92%。