本文主要研究新型空穴传输材料铜锌锡硫的合成及在钙钛矿电池中的应用。在传统钙钛矿电池制备工艺基础上进行碱性金属离子掺杂,优化光伏活性层结晶性能及成膜性,进而提高其光电转化性能。针对以上研究,得出以下结论:采用热注入工艺合成铜锌锡硫纳米粒子,其颗粒尺寸大致为25nm。采用旋涂工艺制备钙钛矿电池空穴传输材料,通过比较铜锌锡硫纳米粒子在不同分散剂及不同浓度下的成膜性,探索发现基于旋涂工艺制备铜锌锡硫空穴传输层时合适的分散剂为己硫醇且适宜浓度为200mg/mL,使用旋涂工艺制备所得的电池器件最高效率为4.15%。同时探索使用手动喷涂工艺制备空穴传输层,空穴传输层薄膜致密性进一步提高,所得电池器件最高效率达到5.73%。基于成本低廉的“一步法”旋涂工艺,在钙钛矿前驱体溶液中掺杂碱性金属钾离子。钾离子由于离子半径较小,主要位于钙钛矿晶体结构中的晶格间隙位置,同时钾离子可以作为异质形核核心,促进钙钛矿晶粒的形成。通过掺杂适量的钾离子,钙钛矿晶粒尺寸变大,器件的迟滞效应大幅度减弱,器件稳定性明显提升。其中器件短路电流密度由最初值14.73 mA/cm~2提高至19.98 mA/cm~2,器件效率值由10.16%提高至13.57%。在钙钛矿前驱体溶液中掺杂碘化镁,使用“一步法”旋涂工艺制备镁离子掺杂的钙钛矿光伏活性层。镁离子与铅离子同为二价离子,镁离子会部分替换钙钛矿结构中的铅离子,从而使得钙钛矿晶面间距变大。镁离子的掺杂可增大光伏活性层晶粒尺寸并改善成膜性。掺杂后光伏活性层带隙值变大,所得器件开路电压增大并且短路电流值增大。探究发现合适的掺杂浓度为1mol%,器件最高效率可达15.25%,开路电压可达1.01V。