本论文共合成了11种空穴传输材料(HTM)。其中,三聚茚系列3种,S14热稳定性高,效果最佳;三芳胺系列4种,其中HBZ70辅剂用量低并取得4.53%的光电转换效率(PCE);苯并噻二唑系列4种,成功拓宽了空穴传输材料的紫外-可见吸收光谱;利用“三步法”成功制备不同形貌的钙钛矿薄膜,并讨论空穴传输层与钙钛矿层界面接触性对光伏性能的影响,其光伏效率最高可达7.78%。第一章,简单介绍了钙钛矿太阳能电池(PSCs)的研究背景、结构组成、工作原理、主要性能参数。总结了钙钛矿太阳能电池有机空穴传输材料的最新发展,提出了本文的主要研究目的与研究内容。第二章,设计合成三聚茚基空穴传输材料S14-15,合成了以均三溴苯为核的S16作为参比。研究了S14-16的光物理、电化学、热稳定性和光伏性能。通过测试,三聚茚基空穴传输材料S14具有较高的热稳定性,其钙钛矿电池性能最佳。在采用碳对电极,AM 1.5标准光照的条件下,S14的短路电流为8.03 mA cm–2,光电转化效率达到3.18%。第三章,合成了以2,2’-二羟基联苯及2,2’-二羟基联萘为母核的三芳胺类空穴传输材料HBZ68-71,并成功引入咔唑供电基团。通过测试发现,引入咔唑基团的有机分子,可以很有效的抑制电子复合。同时考察了空穴传输材料中辅剂比例变化对其光伏性能影响,当双三氟甲磺酰亚胺锂(LiTFSI)与4-叔丁基吡啶(TBP)比例为30 mM/120 mM时,HBZ70的光电转化效率最高为4.53%。第四章,以苯并噻二唑为核合成D-A-D体系的空穴传输材料BDZ1-4。引入苯并噻二唑成功拓宽了空穴传输材料的吸收光谱。此外,该类空穴传输材料在钙钛矿平面异质结电池上的应用有一定的效果,对该类空穴传输材料之后的结构设计有较强的借鉴意义。第五章,将“三步法”制备钙钛矿薄膜方法中的Pb I2和CH3NH3Cl比例进行了改进和优化,并在“三步法”制备钙钛矿薄膜的基础之上,探索了新的制备方法和工艺。最终,在PbI2和CH3NH3Cl比例为1:0.3时,钙钛矿太阳能电池的光电转化效率达到7.78%,并通过电子寿命及浓度研究了空穴传输层与钙钛矿层之间的界面关系。