近十年来,钙钛矿太阳电池(PSCs)因光吸收系数高、载流子扩散系数大、带隙可调等优点备受关注,光电转换效率从最初的3.8%迅速提高至25.7%。PSCs不仅被考虑用于大规模商业化应用中,还被考虑应用于空间中。关于PSCs市场化,提高光电转换效率和稳定性是必要条件。众多研究人员主要将精力集中于探索利用钝化技术减少电池内部缺陷而提高光电转换效率和稳定性。关于PSCs空间应用,受空间环境各类射线与质子等辐射的影响,不仅要求光电转换效率高,还要考虑具有良好的稳定性与抗辐照性。因此,如何制备出具有高效、稳定和良好抗辐照性能的PSCs成为空间应用中的研究目标。获得满足空间应用要求的PSCs,其关键问题在于制备出均匀致密和低缺陷密度的钙钛矿吸收层,从而提高其在太阳光照射和空间辐射下的稳定性。同时,探索PSCs在空间质子辐照下的损伤机理及加固方法,对PSCs实现空间应用具有重要意义。针对以上问题,本论文做了以下研究:首先,本论文利用钝化技术,分别将少量的氟化钾(KF)、氯化钾(KCl)、溴化钾(KBr)与碘化钾(KI)掺杂于电子传输层中,通过测试表征发现,掺杂后钙钛矿晶粒尺寸明显增大,载流子寿命提高,光电转换效率由19.88%提升至20.96%。结果表明,KF、KCl、KBr与KI中的K⁺能够扩散进钙钛矿薄膜中引导晶粒生长,有助于钙钛矿吸收层的晶粒成核与结晶,能有效钝化缺陷,从而提高器件光电转换效率和稳定性。其次,本论文在钙钛矿吸收层与空穴传输层之间插入双硫腙(DTZ)修饰层。通过测试表征发现,DTZ修饰层的加入提高了PSCs的开路电压和填充因子,光电转换效率从16.96%提升至19.67%,经过500 h后含修饰层PSCs的光电转换效率依然保持在初始效率的80%。结果表明,DTZ可以减少Pb I₂在薄膜表面的富集,减少界面缺陷,降低载流子非辐射复合,从而提高PSCs的光电转换效率和稳定性。最后,本论文对封装好的PSCs进行了10 Me V与150 Ke V质子辐照实验,设计了不同注量点与辐照时间的质子辐照实验,探索质子辐照对PSCs的光伏性能的影响。结果表明,PSCs具有良好的抗辐照性能。随着质子辐射注量的增加,基本光伏参数有微弱衰减趋势,其中短路电流密度对质子辐照敏感性高于其它光伏参数。质子辐照效应能实现PSCs缺陷钝化,还需进一步进行其它表征与研究。