因为工业发展的需要，化石能源大量消耗，导致了严重的环境和能源问题。太阳能光伏器件作为可再生清洁能源，有潜力成为未来的主要能源来源，从而解决这些问题。钙钛矿太阳能电池作为新一代的太阳能电池，从2009年效率仅3.8%,在2017年效率便已经超过22%,到目前效率已经达到23.7%，效率上可媲美晶硅太阳能电池、CdTe太阳能电池、CIGS太阳能电池，有很好的前景^[1-4]。钙钛矿太阳能电池的商业化需要能够制备出大面积、高效、稳定的柔性器件^[5]，但发展到至今，这些问题都是不小的挑战，将钙钛矿太阳能电池从实验室走到工厂还有大量工作要做。

ETL（电子传输层）作为钙钛矿太阳能电池的重要组成部分，起到了传输电子、阻挡空穴的作用。ETL材料选择对于钙钛矿太阳能电池光伏特性影响很大，极大程度上决定了电荷提取、传输能力以及减少载流子的复合。以ZnO和TiO₂作为ETL材料的研究报道已经很多了，电池效率也达到很高水平^[6-8]，但是它们都存在各自的问题。ZnO由于自身特性，热稳定性和化学稳定性差；而TiO₂的光照稳定性差，并且存在严重的磁滞现象。这些问题严重影响了钙钛矿太阳能电池的稳定性，极大地阻碍了其应用^[9-11]。而SnO₂具有高的电子迁移率，宽带隙，高透明性，化学稳定性和光照稳定性好，并且无磁滞，是理想的ETL材料^[12]。

ETL层的微观形貌对于电池的光伏特性具有重要影响。纳米棒阵列由于它的一维取向，具有较少的晶界，可以减少载流子的复合，同时有较高的电子传输能力。另外，钙钛矿层能够较好的填充于SnO₂纳米阵列的空隙中，能够促进制备形貌规整的钙钛矿晶体以及与SnO₂纳米阵列形成较好的接触，有利于电荷传输。SnO₂纳米棒阵列的光散射作用也会更加有利于电池器件对于光能的充分吸收，从而获得更好的光电特性^[13]。目前关于纳米阵列在钙钛矿太阳能的应用主要是ZnO和TiO₂，关于SnO₂纳米阵列棒的研究还较少^[14,15]。本课题拟用简单水热制备SnO₂纳米阵列，通过SEM、TEM对其微观结构进行表征，掌握浓度、反应时间、pH等条件与尺寸之间的关系，对纳米棒高度和直径和疏密程度进行控制，通过PL、I-V曲线、UV-vis等表征手段，总结归纳电池器件与纳米阵列尺寸之间的内在联系，进一步深入分析其机理，为今后制备纳米阵列结构的钙钛矿太阳能电池起到指导作用。