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本申请公开了一种钙钛矿薄膜，所述钙钛矿薄膜的通式为A’mA(n‑1)BnX(3n+1)，其中，A’选自正丁胺、正戊胺或氟代苯乙胺中的一种，A选自甲胺，B选自Pb，X选自I；m＝2，n＝3～4；所述钙钛矿薄膜为纯相二维层状，且垂直基底生长。本申请还公开上述钙钛矿薄膜的制备方法，包括以下步骤：在基底上方形成溶剂氛围；将二维层状钙钛矿前驱体附着于基底上；退火。本申请还公开一种太阳能电池的制备方法，包括：在上述的钙钛矿薄膜表面沉积[6，6]‑苯基‑C61‑丁酸异甲酯层、浴铜灵层以及银电极。本申请还公开上述的钙钛矿薄膜或上述的制备方法在制备太阳能电池中的应用。