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本发明提供了一种钙钛矿薄膜、其制备方法和钙钛矿太阳能电池。所述钙钛矿薄膜,包括钙钛矿薄膜本体和覆盖在所述钙钛矿薄膜本体表面的钝化层,所述钝化层具有如式Ⅰ或式Ⅱ所示的结构,通过引入钝化层,可以钝化钙钛矿薄膜表面及晶界的缺陷。同时,可以隔离钙钛矿薄膜与水汽、氧气的接触,抑制钙钛矿的降解。所述钙钛矿薄膜可以用于制备钙钛矿太阳能电池,有效提升太阳能电池的光电转化效率,并提升其工作稳定性。