할라이드 페로브스카이트 태양전지는 유무기 하이브리드 물질로 높은 광흡수계수, 긴 확산거리, 내결함성 및 저온 공정 가능성을 통한 소자 제작의 용이한 특성으로 인하여 차세대 태양전지로 각광받고 있으며 많은 연구가 진행되었다. 2009년 최초로 3.9%의 광전 변환 효율을 보이는 페로브스카이트 태양전지가 보고된 이후 2023년 공인효율 26.2%를 달성하며 실리콘 태양전지에 근접하는 효율을 보이고 있다. 이러한 효율의 발전은 페로브스카이트 광흡수층 자체의 조성 및 용액 공정의 개발, 계면 결함 제어에 집중하였다. 하지만, 최근 효율적인 전하의 추출 및 소자 성능 및 안정성의 향상을 위하여 유기물 전하수송층 대비 안정한 금속 산화물을 사용한 페로브스카이트 태양전지에 대한 연구가 주목받고 있다. 본 학위 논문에서는 워자층증착법(ALD)를 활용한 산화물 전하수송층의 증착과 함께 이를 기반한 일반 구조 및 역전구조 페로브스카이트 소자에 관한 연구를 수행한다. 먼저, 원자층증착법을 통한 정공수송용 바나듐 옥사이드 (V2O5-X)의 증착과 이를 일반구조 태양전지 상부에 활용하여 외부로부터의 산소와 수분으로 안정한 페로브스카이트 소자를 구현하였다. 제작된 일반구조 페로브스카이트 태양전지는 기존 페로브스카이트 태양전지 대비 소자 효율의 저해가 없이 보다 안정한 특성을 보였다. 또한, 역전구조 페로브스카이트 태양전지의 제작을 위한 새로운 니켈산화물 원자층증착법 공정을 제시하였으며 이를 통한 원자층증착법 공정 중 산화제(오존 혹은 과산화수소)에 따른 박막의 결합과 페로브스카이트 태양전지 성능의 상관관계를 밝혔다. 공정 중 산화제의 산화력은 니켈 산화물 표면에 존재하는 결함 및 수산화기에 의한 영향을 감소시킬 수 있음을 보였으며 페로브스카이트 태양전지 소자제작시 보다 높은 광전 변환 효율을 보일 수 있음을 밝혔다. 정공수송층용 니켈 산화물의 원자층증착법의 제시 및 연관성 규명과 함께 역전구조 페로브스카이트 태양전지의 성능을 높일 수 있는 연구가 수행되었다. 전자 공여체와 유사 할라이드 이온을 가지는 첨가제를 활용하여 페로브스카이트 층의 결함상태밀도함수 활성화 에너지를 조절하였다. 또한, 불균일 증착, 소수성으로 인한 페로브스카이트 층의 증착 저해 및 낮은 재현성을 보이는 자기조립막의 문제를 해결하기 위하여 원자층증착법 기반 초박막 니켈 산화물을 도입하였다. 이를 통해 소자 성능의 향상과 함께 균일하고 재현성 높은 소자제작을 위한 방법을 제시하였다. 결과적을 본 논문에서는 일반구조 및 역전구조 페로브스카이트 태양전지의 성능, 안정성 및 고신뢰성 소자 제작을 위한 방안을 제시할 수 있었다.