近年来,有机无机杂化钙钛矿以其极好的吸光系数,可见光区吸收范围广,非常高的载流子迁移率,双极性载流子运输,带隙可调,加工简单,成本低廉等众多优异的性能而被广泛应用于太阳能电池,发光二极管以及光电探测器等众多领域。钙钛矿太阳能电池作为一种新兴的光伏技术,在过去的十年中,受到了全世界的热捧,光电转换效率由最初的3.8%迅速增长到现在的24.2%的超高效率,但由于钙钛矿太阳能电池的环境不稳定,相关空穴传输材料的合成成本仍然较高,器件制备工艺不成熟等问题,实现商业化的路途仍然很遥远。因此,本文主要从材料合成,器件结构方面开展相关研究。（1）传统方法制备的致密TiO₂需要经过空气退火处理,而且很难得到均匀的薄膜,导致相应器件的串联电阻偏大,电荷复合比较严重,填充因子偏低,进而影响器件效率。SnO₂电子传输层的制备可控性也比较差,受环境湿度的影响比较大,难以得到高质量的薄膜。这里,我们采用钛酸四丁酯与氯化亚锡二水合物共混形成均一性异丙醇溶液,低温退火得到高度均匀的TiO₂@SnO₂复合电子传输层,薄膜形貌得到了非常有效的改善,这得益于电荷复合得到有效抑制,在结构为ITO/ETL/Cs_0.05FA_0.81MA_0.14PbI_2.55Br_0.45/P3HT/MoO₃/Ag器件效率可以达到13.12%,高于TiO₂的11.23%和SnO₂的9.19%。（2）以异靛蓝为电子受体,不同侧链的苯并二噻吩为电子给体聚合,合成了两个空穴传输材料PSBDTID和POBDTID。通过对BDT单元的侧链基团的调节来改变这类D-A型聚合物空穴传输材料的光电性能,发展其在钙钛矿太阳能电池上的应用潜力,为空穴传输材料的设计与合成提供有价值的设计思路。经过器件的制备与优化,基于ITO/ETL/Perovskite/HTL/MoO₃/Ag结构的PVSCs,POBDTID作为无掺杂HTL,表现出6.68%的PCE,而PSBDTID仅有3.29%。（3）以四氯苝酰亚胺为电子传输材料,取代传统平面钙钛矿太阳能电池中TiO₂电子传输层。制备了结构为ITO/ETL/Cs_0.05FA_0.81MA_0.14PbI_2.55Br_0.45/P3HT/MoO₃/Ag的器件,基于TCl-PDI电子传输层的器件效率最高可达14.73%,高于TiO₂器件的12.78%,这得益于钙钛矿晶粒更大更致密,载流子传输的更加平衡,填充因子大大提高。同时器件的稳定性也大大提高,器件封装后空气环境下储存720小时后依然能保持初始效率的90%。