有机-无机杂化钙钛矿材料由于具有高光吸收系数、较大的载流子扩散长度、可调直接带隙等一系列优点,在光伏领域吸引了广泛的关注,短短几年,其能量转换效率从3.8%快速攀升到23.7%,远超其它光伏电池,展现了良好的应用前景。然而,到目前为止,效率较高的电池都是基于价格非常昂贵的原型有机小分子或聚合物空穴传导材料,如PEDOT:PSS,P3HT等;而且,由于有机成分的存在,对电池的长期稳定性具有不良影响。因而,研发出具有同等效率、廉价且稳定的空穴传输层,对于钙钛矿太阳能电池大规模产业化应用显得尤为重要。具有P型属性的NiO_x可通过多种方法制备成膜,具有优异空穴抽取与传导性能、高电子阻挡能力、与钙钛矿晶体能级匹配、在可见光区透光性好、化学稳定性,广泛应用于反式太阳能电池中。但是采用简单廉价的溶液策略制备钙钛矿光电器件适用的高性能NiO_x空穴传导层一直具有挑战。本论文围绕低成本的溶液策略合成高效稳定NiO_x空穴传导材料、并将其应用于钙钛矿太阳能电池展开,进行如下研究:（1）采用化学沉淀法成功制备出良好分散性、高结晶性、晶粒尺寸约为13nm的立方相NiO_x纳米晶颗粒,再经室温旋涂制备致密均匀的空穴传输层。组装结构为ITO/NiO_x/MAPb I₃/PC₆₁BM/Ag的电池并进行测试,获得11.4%的转换效率,但是发现存在载流子传输不平衡现象。为促进电子和空穴的平衡传输,在PCBM与Ag电极之间引入BCP阴极界面层,极大提高电池性能（47%）,将转换效率提升至16.14%。通过控制NiO_x纳米晶分散液浓度,优化了NiO_x膜层厚度,有效抑制了载流子复合,在纳米晶分散液浓度为15 mg/m L时,组装电池获得最高光电转换效率（PCE）17.8%。（2）从提高纳米颗粒分散角度考虑,探究三种不同溶剂（去离子水、乙醇、异丙醇）处理化学沉淀制备的中间产物,TEM和XRD结果显示退火后均为立方相NiO_x纳米颗粒,但颗粒结晶度不同。去离子水处理下NiO_x纳米晶有较强的结晶性,而乙醇和异丙醇处理因颗粒小有更好的分散性。组装电池发现,NiO_x-DIW作空穴传输层获得最高PCE为17.8%。XPS分析证实NiO_x-DIW纳米晶表面Ni³⁺含量高于另外两组,形成了更多的Ni OOH中间体,退火后颗粒旋涂成膜后与钙钛矿晶体能形成更强的耦合作用,空穴在薄膜与界面间的迁移率高,荧光淬灭也更明显,导致FF和V_oc的提升。（3）低温制备条件通常伴随薄膜表面缺陷的形成,造成NiO_x与钙钛矿膜的界面间存在缺陷,物理接触弱。通过采用自组装单分子层（SAMs）异烟酸材料对NiO_x/MAPb I₃界面进行修饰,异烟酸单分子层头部羧基（-COOH）和NiO_x表面羟基（-OH）发生结合,中间体N与钙钛矿的Pb结合,形成了强烈的化学相互作用,改善NiO_x/MAPb I₃界面接触,钝化NiO_x表面缺陷态,促进界面电荷传导。在1 m M时,效率有稳步提升,主要在于提高了FF。这一界面修饰策略进一步优化工艺后,有望提升J_sc。