近年来,以有机无机杂化铅卤钙钛矿为光吸收材料的太阳能电池成为光伏技术领域的研究热点。目前,杂化铅卤钙钛矿太阳能电池光电转化效率已经超过25%,媲美晶体硅太阳能电池技术。然而该电池含重金属铅,其潜在的危害势必成为未来运用的重要挑战。元素锡与铅属同主族,具有相似的物化性质且无毒害。更重要的是,锡基钙钛矿材料兼具光吸收范围宽、载流子迁移率高等优势,成为近年来有希望发展的高效绿色能源材料之一。目前,锡基钙钛矿太阳能电池面临的主要问题是该材料体系中Sn²⁺易氧化成Sn⁴⁺,严重阻碍了其光伏器件稳定性与效率的提升。针对上述问题,本论文紧跟国际前沿发展,从二维三维混合结构更有利于提升稳定性的角度,深入探究了不同有机间隔阳离子在提升锡基钙钛矿薄膜结晶质量及稳定性上的重要作用,并聚焦有机间隔阳离子对维度调控、晶相分布、晶体生长取向影响的内在机制,建立了有机间隔阳离子与晶体取向生长的关联关系,揭示了有机间隔阳离子在锡基钙钛矿太阳电池的稳定性与电荷输运路径中发挥的重要作用,为设计高效稳定的锡基钙钛矿太阳电池提供了有价值的参考。本论文的主要研究内容如下:二维Ruddlesden-Popper（RP）型铅基钙钛矿具有较高的稳定性和良好的光伏性能,本论文首先在二维RP铅基钙钛矿中引入部分锡取代铅,形成Pb-Sn混合的少铅钙钛矿吸光材料。通过引入有机间隔阳离子到钙钛矿的前驱体溶液,制备得到二维三维Pb-Sn混合钙钛矿薄膜。针对不同n值RP相Pb-Sn混合钙钛矿薄膜吸光性能与表面形貌的分析,揭示了Pb-Sn薄膜中相分离的问题。进一步优化薄膜制备参数,利用锡完全取代铅,有效克服相分离的难题,最终获得了效率超过4%的低维锡基钙钛矿太阳能电池。有机间隔阳离子的尺寸及结构对RP相钙钛矿薄膜的性能有重要影响。本论文分别引入不同烷基链长的有机间隔阳离子（丁胺离子、辛胺离子和十二胺离子）到钙钛矿前驱体中,制备了不同烷基链长的锡基钙钛矿薄膜,系统证明了不同烷基链长对锡基钙钛矿薄膜的结晶质量、晶体取向、维度分布有显著影响。掠入射广角X射线散射以及光致发光谱实验结果发现:链长较短的有机间隔阳离子更有利于晶体垂直取向生长和有序的相分布,这些特征增强了低维锡基薄膜中的电荷输运性质,有效抑制了Sn²⁺氧化成Sn⁴⁺的过程。