自2009年钙钛矿太阳电池脱窠臼染料敏化太阳电池,靠其光吸收层钙钛矿材料优越的光电特性,仅在10年的时间里其能量转换效率已经增长了7.3倍,成为了研究最为广泛的新型太阳电池。钙钛矿材料最为钙钛矿太阳电池至关重要的光吸收层材料,它本身材料的性能以及对器件整体的性能都是值得研究与分析的。本文对钙钛矿太阳电池即以钙钛矿材料为光吸收层的太阳电池的研究主要利用半导体仿真软件,同时结合钙钛矿太阳电池的实验及机理分析,用仿真软件建立了钙钛矿单结太阳电池模型以及钙钛矿串联太阳电池的模型,以及对常规模型进行创新得到了新型双空穴传输层太阳电池。针对建立的太阳电池模型以及创新的太阳电池结构进行优化与分析,其中主要包括对钙钛矿光吸收层进行厚度、掺杂浓度分析以及对电池器件进行功函数的分析,以此来获得性能更好的钙钛矿太阳电池。经研究发现,以钙钛矿材料为光吸收层的太阳电池的性能可以有所提高:（1）钙钛矿太阳电池常规的结构就是平面异质结太阳电池,新型材料氧化镍（Ni O）具有非常好的特性空穴传输层的特性。我们优化的分析表明,采用基于现有材料,Ni O基钙钛矿太阳电池的最优效率为27.26%。（2）钙钛矿太阳电池最初是由染料敏化太阳电池发展而来,所以我们考虑将染料制备成薄膜代替钙钛矿材料作吸收层。寻找到利用自旋涂技术就可以制备成薄膜的偶氮噻吩类有机化合物染料,并将其代入钙钛矿太阳电池替代钙钛矿材料,其最优效率为31.84%。（3）钙钛矿太阳电池的禁带宽度非常宽,同时提高太阳电池效率的一种常规办法就是制备叠层太阳电池。将钙钛矿太阳电池与窄带隙硅太阳电池制备叠层太阳电池,叠层太阳电池比钙钛矿太阳电池的开路电压增加,我们取得了27.74%的理论效率和对应的参数值。（4）钙钛矿太阳电池可以用Si作为空穴传输层,硅工艺非常成熟,考虑到在常规电池中常用作空穴传输层的p-Si材料与钙钛矿材料的能带并不是完全匹配,所以我们在钙钛矿材料与p-Si层之间加入一层氧化镍薄膜来弥补能带不匹配的缺点。其最优效率超过了35%,同时验证了性能高于对应的单一空穴传输层电池。（5）钙钛矿太阳电池增加氧化镍空穴传输层,介于氧化镍具有较好的透明性,我们将双空穴传输层钙钛矿太阳电池制备成双面太阳电池。制备成的双面太阳电池在几乎不增加的成本的前提下,更好的利用太阳光。双面太阳电池比单面太阳电池的PCE增加了13%。以上研究内容更加清晰和全面的让我们了解到钙钛矿太阳电池,并且有利于向着更加高效、稳定的钙钛矿太阳电池的制备与应用发展。