随着石油、煤炭等传统不可再生能源的日益枯竭,“能源危机”问题也被提上议程,开发清洁、可再生、环境友好型的新能源迫在眉睫。这类新能源主要包括太阳能、风能、海洋能和生物能等;其中,太阳能更加清洁无污染,具有储量丰富、容易收集、应用地域广泛等优势。目前人类的生活与电能密不可分,且电能传输快捷、储存方便,光电转换是开采太阳能获得电能的最佳方式之一,已经得到光伏领域专家重点关注研究。实现光电转换的重要器件之一是钙钛矿太阳能电池,该器件的光吸收层是钙钛矿层,其薄膜质量决定太阳能电池光伏性能。本实验以有机无机杂化钙钛矿材料（CH₃NH₃PbI₃）作为光吸收层,通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和拉曼测试（Raman）表征手段,研究了一步旋涂法成膜的最佳工艺参数。发现以二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂,浓度为0.3 mol/L的前驱体溶液在退火时间为10 min,退火温度为100℃时,制备的钙钛矿薄膜质量最佳。使用原位透射电镜技术,探索钙钛矿太阳能电池材料在通电、光照射和加热环境中的微观结构变化。研究发现在通电、光照和加热过程中,CH₃NH₃PbI₃钙钛矿的形貌和晶体结构都会发生显著变化,钙钛矿材料逐渐分解为PbI₂。最后,制备完整结构的钙钛矿太阳能电池。通过测试光电转换率,研究不同工艺条件下制备的CH₃NH₃PbI₃薄膜对太阳能电池光伏性能的影响。以最佳质量的CH₃NH₃PbI₃钙钛矿薄膜作为钙钛矿太阳能电池的光吸收层,钙钛矿太阳能电池光电转换率最高,可达7.7%。该项研究不仅为提升钙钛矿太阳能电池的光伏性能研究提供基础数据,也为探索钙钛矿太阳能电池材料提供理论依据。