钙钛矿太阳能电池原料来源广泛,制备工艺简单,具有较高的光电转换效率,是当前国际前沿研究热点。电子传输层是影响钙钛矿太阳能电池光电转换效率的重要因素之一。高质量的电子传输层对于提高界面接触、钙钛矿薄膜质量及钙钛矿太阳能电池光电性能具有至关重要的作用。离子液体材料因其独特的物理化学性质在钙钛矿太阳能电池研究开发领域显示出优异性能。本论文研究工作针对传统电子传输层制备温度高、工序复杂繁琐等缺点,分别开发了两种不同类型的电子传输层:一种低温原位离子液体辅助微波TiO2电子传输层及复合电子传输层,另一种是新型离子液体电子传输层及高效复合电子传输层,并进行了系统深入研究,具体工作内容如下:1.低温原位离子液体辅助微波TiO2（IL-TiO2）电子传输层及复合电子传输层的研究。首先,针对传统电子传输层存在的制备温度高、工艺复杂繁琐等问题,本论文采用1-羧甲基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐离子液体材料,开发了一种低温、快速的原位IL-TiO2电子传输层的制备方法。在70℃的反应温度下分别原位微波法制备了不同反应时间的电子传输层。相比未添加离子液体的TiO2电子传输层,在IL-TiO2电子传输层上制备的钙钛矿吸光层获得了显著改善的膜层质量、稳定性、吸光性能、荧光性能等。基于微波反应15分钟的IL-TiO2的钙钛矿太阳能电池最终获得了19.55%的光电转换效率,相比于未添加离子液体的钙钛矿太阳能电池提高了17.5%。其次,基于IL-TiO2电子传输层进一步构建了IL-TiO2/Sn O2复合电子传输层,获得了更加均匀致密、光电性能优异的钙钛矿吸光层,获得了20.10%的光电转换效率,相比较TiO2电子传输层的钙钛矿太阳能电池,光电转换效率提高了20.8%。相关机理研究结果表明:IL-TiO2/Sn O2复合电子传输层具有更快的电子提取及传输过程,显著抑制了载流子界面复合反应,相比于基于TiO2和IL-TiO2电子传输层的钙钛矿太阳能电池,获得了更为优异的光电性能。2.新型离子液体电子传输层及高效复合电子传输层的研究。首先针对传统电子传输层存在的制备温度高、工艺复杂等问题,本论文开发了1-羧甲基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐离子液体材料,可在室温直接旋涂制备电子传输层。通过制备工艺条件优化,获得了致密均匀的离子液体电子传输层,并基于此制备了高质量的钙钛矿吸光层,制备的钙钛矿太阳能电池获得了13.37%的光电转换效率。其次,在此基础上进一步构建了基于高效IL/Sn O2复合电子传输层的钙钛矿太阳能电池,获得了19.06%的光电转换效率,相比基于单层离子液体电子传输层的钙钛矿太阳能电池提高了42.6%。相关研究结果表明:IL/Sn O2复合电子传输层有效加快了电子提取及电子传输,显著抑制了载流子复合。基于IL/Sn O2复合电子传输层,获得了更加均匀的高质量钙钛矿薄膜,有效提高了钙钛矿薄膜稳定性、吸光性能及荧光性能,从而获得了优异的光电性能。