作为一种可持续发展的清洁能源器件,太阳能电池因其低成本、低污染、高能效等特性已经逐步替代传统化石能源得到大力发展。特别是近几年来,钙钛矿太阳能电池的研究得到了突破性的发展,其电池效率自2009年的3.8%突破至20%。本论文重点研究了钙钛矿太阳能电池的载流子传输层的变化对于电池性能的影响。（1）钙钛矿材料和电子传输层（ETM）之间通常会有较强电荷复合效应,造成严重的能量损失。考虑到CuInS₂ QDs的带隙是1.5 eV,为窄带隙无机化合物,与太阳光谱相匹配,是一种理想的太阳能电池光吸收材料,为了提高钙钛矿材料和ETM之间的界面相容性,我们制备了黄铜矿CuInS₂ QDs并将其修饰到TiO₂纳米阵列表面（TiO₂-CuInS₂-NAs）作为电子传输层,发现这种结构应用于钙钛矿太阳能电池之后,其电池性能相对于纯的TiO₂纳米阵列得到了极大地提高;通过对该结构的进一步研究,我们发现电子在CH₃NH₃PbI₃/TiO₂-CuInS₂-NAs界面间的注入时间相对于CH₃NH₃PbI₃/TiO₂-NAs结构而言得到了极大的缩短。这就很大程度上降低了电子在界面之间注入过长而引起的能量损失。通过调节CuInS₂量子点的生长时间,我们得到了具有不同CuInS₂厚度的TiO₂-CuInS₂-NAs,并得到了性能优化的钙钛矿太阳能电池。（2）钙钛矿电子传输层作为器件的重要组成部分,通过引入新的有机或无机半导体材料来改善电子传输层结构是提高钙钛矿太阳能电池的重要方式之一,在本论文中,利用一步溶剂热法首次制备了一种新型的Graphene-CuInSe₂复合材料,通过对该复合材料的表征研究,成功分析了CuInSe₂ NPs在石墨烯薄膜上的生长过成,研究了其生长机理。将该复合物作为电子传输层材料直接与钙钛矿材料共混成膜,制备了无TiO₂ ETM层的电池器件,并得到了性能优异的光电转换效率。表明本实验的到Graphene-CuInSe₂复合物是一种性能良好的光伏材料。（3）钙钛矿CH₃NH₃PbI₃分子在整个紫外-可见光区的吸收主要集中在400-600 nm波段,单一作为光活性层其吸光效率偏低。本论文合成了一种新型的有机氟硼二吡咯甲川染料（Benzo-BODIPY）,该染料在600-700 nm波长处具有很强的吸收性能,这就很大程度上弥补了钙钛矿分子在该处吸收不足的缺点。我们将benzo-BODIPY作为单独的空穴传输层,取代Spiro-MeOTAD制备成电池器件,取得了优异的光伏性能。通过调节Benzo-BODIPY分子在整个体系中的化学计量比,我们得到了最佳电池光电转化性能。在这基础上我们考察了退火温度、退火时间、TiO₂纳米阵列厚度对电池性能的影响。