有机-无机卤化物钙钛矿太阳能电池在近几年之内得到了广泛的研究,光电转换效率已经从最初的3.8%提升到了 22%以上。其特点是合成工艺简单,光吸收系数高,载流子扩散距离长等。钙钛矿太阳能电池的基本结构包括两端的电极,空穴传输层,钙钛矿吸光层和电子传输层。要想获得性能优异的钙钛矿电池,每层结构都必不可少。空穴传输层是用来传输空穴的,同时也可以阻挡电子。电子传输层用来传输电子,同时阻挡空穴。因此它们的主要作用是把空穴和电子分离开来,并传输到不同的方向。由此可知,电荷传输层的好坏极大的影响着电池的性能。本论文系统地研究了钙钛矿电池的工作原理,以及如何制备出适合做空穴传输层的有机小分子新材料,其中包括CZ-TA和TRUX-E-T,并用两种新材料分别替代spiro-OMeTAD,最终制备出了结构完整,各项性能较好的钙钛矿电池。另外,我们还制备并表征了柔性钙钛矿电池的性能。首先,我们用简单的方法合成了 CZ-TA和TRUX-E-T,二者在有机溶剂中都有很高的溶解性,我们可以制成膜。通过对膜的表征,我们可以知道它们的能级非常适合做空穴传输层,并且有较高的空穴迁移率。最大的优点是它们制备和提纯时的流程比较简单,所用成本比起传统的空穴传输材料来说也相对占优势。基于两种材料所制备的电池反扫效率都在18%以上,TRUX-E-T还实现了高达80%以上的填充因子。总而言之,这两种新材料在空穴传输方面占有很大的优势,有望取代其他传统的材料,从而用于太阳能电池的低成本量产。其次,我们系统研究了柔性钙钛矿太阳能电池,并提出了一种提高其各项性能的方法,即通过水蒸气加热处理柔性基底上的SnO2电子传输层,可以提高其电子迁移率,减少缺陷态密度,从而提高电池的开路电压和填充因子,取得了18.36%的反扫效率和17.12%的正扫效率,并且稳态效率高达17.08%。这是目前所记录的正置结构的柔性钙钛矿太阳能电池的最高效率。