有机无机杂化钙钛矿太阳能电池以其优异的光电转换性能受到研究者的广泛关注,在短短的十年之内,其认证的光电转换效率从3.8%提升到了25.2%,发展速度之快,令人惊叹。良好的性能得益于钙钛矿吸光层具有较宽的光谱吸收,高的载流子迁移率和扩散长度。尽管钙钛矿太阳能电池是第三代太阳能电池中最具有发展前途的光伏器件,但其工业化道路仍然任重道远。首先,钙钛矿材料对水、光敏感,稳定性达不到要求。其次,常用的空穴传输材料价格昂贵,贵金属作为对电极也增加制备成本。PEDOT作为一种廉价易得、导电率高的聚合物材料,因其难以在常规有机溶剂中溶解,多应用于反式结构钙钛矿太阳能电池。本文通过改变烷基侧链的长度,开发了三个PEDOT衍生物P6、P10和P14作为无掺杂空穴传输材料,并通过溶液旋涂的方式应用在n-i-p结构的钙钛矿太阳能电池。我们系统地研究了烷基侧链长度对薄膜形貌和太阳能电池整体性能的影响。在权衡分子间相互作用越强所产生的高空穴迁移率和烷基链长度增加所产生的高溶解度、优异成膜能力的折衷效应之后,经优化基于P10的钙钛矿太阳能电池取得16.2%的最高光电转换效率。相比于另外两种材料的器件,基于P10器件电池光伏性能的显著提高主要归因于成膜的均匀性和有效空穴传输的共同作用。此外,基于P10的器件在相对湿度为80%的环境条件展现出良好的长期稳定性。通过对各类有机小分子材料的分析,我们合成了具有“D-A”结构的有机小分子DOC1。该材料分子结构简单,具有较高的空穴迁移率,连苯环刚性结构有助于分子间的π-π堆积,利于电荷垂直方向的传导,减少界面电荷复合,优异的性质使其可以作为非掺杂空穴传输材料应用在正式钙钛矿太阳能电池中,非掺杂的方式既降低的应用成本也简化了制备工艺。基于DOC1为空穴传输材料的器件经测试取得16.4%的光电转换效率。