본 연구에서는TiO₂ 나노 입자에Li 이온을 도핑하여 Li이 도핑된 TiO₂를 합성하였다. 이 과정은 TiO₂입자의 광촉매 작용으로 인한 소자의 부식을 개선하고 전자 이동도를 향상시키기 위함이다. 먼저 TiO₂ 전구체를 사용하여 TiO₂ 나노 입자를 수열 합성 반응을 통해 합성한 후, LiOH·monohydrate를 추가하여 Li 이온을 도핑하였다. 최종 입자는 EtOH와 H₂O로 세척되었으며, 만들어진 입자를 전자 전달 물질로 사용하여 페로브스카이트 태양전지를 제작하였다. 이 중에서 가장 우수한 성능을 보인 소자는 1.09V의 VOC, 24.08의 JSC, 77.71의 Fill Factor를 가지면서 20.44%의 광전 변환 효율을 보여주었다. Li이 도핑된 TiO₂와 순수한 TiO₂ 입자를 각각 메틸렌 블루 수용액에 첨가하고 Xenon 램프 아래에서 조사하면서 메틸렌 블루 수용액의 농도 변화를 이용하여 TiO₂의 광촉매 작용에 대한 실험을 하였다. 메틸렌 블루 수용액의 농도는 UV-Visible Spectrometry를 통해 일정 시간 간격으로 측정하였다. Li이 도핑된 TiO₂의 광촉매 활성이 낮아짐을 확인한 후, 페로브스카이트 태양전지 소자에 Xenon 램프를 조사하여 소자의 광분해 정도를 알아보았다. 마찬가지로 일정 시간 간격으로 실험하고 상태를 확인해 본 결과, Li이 도핑된 TiO₂를 사용한 소자가 현저히 적은 광분해를 보여주었다. Li 도핑 여부 및 Li이 도핑된 TiO₂ 입자의 표면상태를 확인하기 위해 X-ray 회절패턴 및 투과 전자 현미경으로 본 Li이 도핑된 TiO₂의 이미지를 분석하였다. X-ray 회절 패턴을 통해 Li이 도핑된 TiO₂입자의 peak위치를 확인할 수 있었으며, 투과 전자 현미경의 이미지에서는 Li이 도핑된 TiO₂의 입자의 표면 격자 패턴을 관찰할 수 있었다.