碳基钙钛矿太阳能电池(C-PSCs)具有稳定性好且成本低的优势, 展现出广阔的应用前景。本研究基于MAPbI₃材料, 选择高质量的NiO_x介孔层作为空穴传输层(HTL), 对比了NiO_x介孔层不同制备方法对电池性能的影响, 并对NiO_x介孔层的厚度进行优化。研究发现, 与旋涂工艺制备的NiO_x介孔层相比, 丝网印刷工艺制备的介孔层的孔径分布均匀, 可改善钙钛矿(PVK)前体溶液填充在介孔支架中的填充状态。最终得到含HTL的高效率和低滞后的钙钛矿太阳能电池, 其开路电压(V_OC)为910 mV, 光电转换效率(PCE)为14.63%, 认证效率达14.88%。此外, 在空气中储存近900 h, 其PCE没有明显衰减。

由于金属氧化物具有较好的热稳定性以及对水/氧的敏感性较低，因此被作为最重要的电荷传输材料应用于量子点发光二极管（QLED）器件中。然而，不同金属氧化物的电荷传输能力不同，并且在不同的器件结构中界面能级匹配问题等因素会使得电荷失衡，甚至引发激子猝灭。因此在保证材料稳定性的同时，要得到良好的器件性能就要对其进行界面修饰和优化。本文以金属氧化物作为电荷传输层、电荷注入层以及电荷阻挡层分别进行阐述，通过混入其他材料以及构建合理的器件结构等方面综述了近些年金属氧化物在QLED应用中的发展历程。

硫硒化锑（Sb₂（S，Se）₃）薄膜太阳电池因其制备方法简单、原材料丰富且低毒、性能稳定等本征优势成为研究热点。目前Sb₂（S，Se）₃太阳电池最高效率已超过10%，显示出产业化潜力。Sb₂（S，Se）₃太阳电池的研究重点是提高吸光层质量和优化器件结构。首先，系统介绍了Sb₂（S，Se）₃薄膜的主流生长工艺；其次，对Sb₂（S，Se）₃太阳电池各功能层选择和渐变带隙结构设计进行分析；最后，对Sb₂（S，Se）₃太阳电池的大面积制备和其在锑基多结叠层太阳电池中的应用潜力做了进一步展望，为其产业化发展提供可行性参考。

在PEDOT∶PSS空穴传输层上气相沉积了CsPbBr₃和CsPbBrI₂全无机钙钛矿传输层和发光层，以PEDOT∶PSS/CsPbBr₃作为双空穴传输层，显著提高了基于CsPbBrI₂发光的全无机红光钙钛矿发光二极管（Perovskite light emitting diodes，PeLEDs）性能。相比基于PEDOT∶PSS空穴传输层的PeLEDs器件，其亮度、电流效率和外量子效率提升幅度分别达到了44%、157%和180%。器件性能提升一方面归因于PEDOT∶PSS/CsPbBr₃双空穴传输层的能级匹配提高了空穴传输效率，并有效抑制了PEDOT∶PSS酸性导致的激子猝灭；另一方面归因于生长在CsPbBr₃传输层上的CsPbBrI₂发光层具有更好的薄膜结晶质量。在PeLEDs中通过气相沉积生长传输层和发光层是一种简单有效的制备方案，在提高气相沉积全无机PeLEDs的性能方面有巨大潜力。

卤化铅钙钛矿具有高光吸收系数、长载流子扩散长度和高荧光量子效率等优异光电特性，成为当下光电探测器（PDs）研究领域的热点。但卤化铅钙钛矿的高生物毒性和低环境稳定性制约了该类器件的发展和应用，因此寻找低毒稳定的材料尤为重要。到目前为止，Sn、Ge、Sb、Bi等材料都已得到研究，其中铋基钙钛矿因其稳定、无毒和宽带隙等特性成为候选材料之一。影响PDs性能的因素很多，其中抑制暗电流是提升器件性能的重要手段之一。本文通过溶液旋涂无机化合物CuSCN取代传统PEDOT∶PSS作为空穴传输层（HTL），制备了结构为ITO/CuSCN/Cs₃Bi₂I₆Br₃/ZnO/Ag的p‐i‐n型光电探测器。CuSCN最低未占分子轨道（LUMO）能级为 -1.5 eV，与ITO电子注入势垒高达3.3 eV，远高于PEDOT∶PSS与ITO的电子注入势垒（1.8 eV），反向偏压下工作更能有效阻挡电子从ITO电极的注入，因此降低了探测器的暗电流。器件在自供电条件425 nm单色光照射下光电流达6.87×10^-6 A，暗电流低至3.52×10^-11 A，开关比超过10⁵，相比于基于PEDOT∶PSS空穴传输层的探测器提升了2个数量级。此外，该探测器的上升和下降时间都小于0.12 s，均优于基于PEDOT∶PSS空穴传输层的探测器，这可归因于CuSCN比PEDOT∶PSS具有更高的载流子传输迁移率。结果表明，ITO/CuSCN/Cs₃Bi₂I₆Br₃/ZnO/Ag结构的光电探测器具有自供电、高开关比、稳定、无毒等优点，为实现商业化提供了一种可行策略。