具有结构简单、价格低廉、环境友好等优点的染料敏化纳米晶太阳能电池(dye-sensitized solar cells，DSSCs)及其亚类的钙钛矿太阳能电池(perovskite solarcells)是近年来相关研究领域的关注点，其关键光电功能材料主要有作为捕获太阳光子的染料和作为电解质的电荷传输材料。本论文工作涉及两个方面的内容:一是以发展适用于染料敏化纳米晶太阳能电池的新型染料为目标，设计合成了一系列纯有机染料，对它们的有关性质进行了研究;二是设计合成了一系列有机空穴传输材料，对其在钙钛矿电池中应用进行了研究。本论文包括以下部分:　　1、设计合成了基于喹喔啉结构为共轭桥的D-π-A型有机染料系列。表征了染料的光物理、电化学性质以及进行了分子结构的理论计算;测试了基于合成染料的光电器件性能，其中的吡嗪并喹喔啉π桥染料PQ-1的总光电转化效率(η)达到6.86％。　　2、设计合成了以菲咯啉结构为电子受体的Push-Pull型有机染料，并以其为配体进一步制备了相应的钌配合物染料。实验表明，菲咯啉受体有机染料比传统的羧基受体有机染料在二氧化钛表面有更强的吸附能力。其中，己氧基三苯胺-菲咯啉组合的染料取得了4.04％的总光电转换效率，在目前的非羧基受体类有机染料中处于较高水平。　　3、设计合成了四种新型有机空穴传输材料。与传统螺环类(Spiro-TAD)空穴传输材料相比，它们的合成简单、易于制备。基于醌式噻吩的TME和基于喹喔啉的PQTPA两种材料的钙钛矿太阳能电池器件分别取得了8.53％和8.85％的光电转换效率，显示了很有前景的性能。