采用旋涂法(SC)、原子层沉积(ALD)和磁控溅射(MS)3种方法制备二氧化钛(TiO2)致密籽晶层并生长TiO2纳米柱层(TiO2 nanorod layer),研究了由TiO2致密层(TiO2 compact layer)和TiO2纳米柱层组成的纳米TiO2层(nano-TiO2 layer)的形貌结构及其作为电子传输层(ETL)对钙钛矿太阳能电池(PSCs)性能的影响.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对制备的纳米TiO2层的结构、形貌进行了表征.研究发现采用磁控溅射制备的TiO2籽晶层的表面粗糙度最大,为26.6 nm,有利于生长TiO2纳米柱层,生长的金红石型晶体结构的TiO2纳米柱具有最好的结晶性.采用紫外可见吸收光谱(ultravioletvisible absorption spectroscopy)对掺氟的SnO2透明导电玻璃(FTO)/纳米TiO2层/钙钛矿层结构的光吸收性能进行分析.采用电流-电压曲线(I-V曲线)对不同纳米TiO2层的钙钛矿太阳能电池性能进行了测试分析.结果 表明,与旋涂法、原子层沉积方法相比,采用磁控溅射制备的纳米TiO2层作为电子传输层的钙钛矿太阳能电池具有最佳的转换效率.