近年来,钙钛矿太阳能电池（PSCs）在新兴光伏技术中始终处于领先地位。这种新型太阳能电池的光电转换效率已经达到23.7%。虽然PSCs已经发展了多种结构,但空穴传输材料（HTM）仍然是不可或缺的。目前,获得较高效率的空穴传输材料是Spiro-OMeTAD,但由于它合成复杂、较低的空穴迁移率以及高昂的生产成本限制了商业化发展,因此,寻找价格低廉且高效的空穴传输层材料是当前的研究热点。本文基于密度泛函理论（DFT）和Marcus电子转移理论探讨了原子替换、分子对称性以及π-共轭性对空穴传输材料电子结构和空穴传输性能的影响规律,新设计的空穴传输材料可以为实验者设计和合成新的有机HTM提供一些线索,研究内容主要包括:（1）基于DFT和Marcus电子转移理论,研究了对称TPE、TTE和NTT核心单元对HTM（1⁵）的电子结构和电荷传输性质的影响。通过更换模型分子EtheneTTPA（分子1）的核心单元并调节末端基团,设计了四种新的空穴传输分子。结果表明对称核心单元平面性的增强有益于提高空穴迁移率,同时新设计的分子（2⁵）的HOMO能级范围为-4.96 eV至-5.25 eV。与模型分子EtheneTTPA相比新的HTM的HOMO能级普遍下移,这有利于扩大PSCs的开路电压。新设计的分子3,4和5被认为是更有效的HTM。（2）基于具有对称核心NTT和四个三苯胺（TPA）侧臂的模型分子NTT-4TPA,通过修饰TPA侧臂系统的研究了不同桥连对光学性质和空穴传输性质的影响,研究表明新设计的分子的HOMO能级可以在-5.08eV至-5.61eV的大能量覆盖范围内进行调控,这有利于界面能量的调控。在TPA单元的相邻苯基之间插入碳-碳单键可以稳定HOMO能级,而氧桥使HOMO能级上移。准平面分子结构和扩展的π-共轭特征可以促进相邻分子之间的电子耦合,且由于较低的重组能,获得了高空穴迁移率。新设计的T2,T5,T6和T7以及模型NTT-4TPA被认为是更有效的HTM。（3）基于DFT和Marcus电子转移理论,研究了多环的π-共轭结构对D-π-D型HTM的电子结构、光学特性和空穴传输性质方面的影响。4个D-π-D型分子的HOMO能级范围为-5.22 eV至-5.39 eV,这有利于提高电池的开路电压。研究发现多环π-共轭核心和离域前线分子轨道增强了相邻分子之间的电子耦合,并由于较低的重组能,获得了高空穴迁移率(10^-210^-11 cm²v^-1s^-1)。新设计的分子（L1^L4）被认为是更有效的HTM,并且该工作中使用的方法为新的高效小分子材料的设计和合成提供了理论基础。（4）基于模型HTM X60（S1）,通过在核心单元中添加连接桥设计了5个具有不同分子对称性的新空穴传输分子（S2^S6）。我们从电子结构,光吸收和空穴传输性能方面研究了不同连接桥以及分子对称性对HTM性质的影响。结果表明连接氮原子（S3和S6）使HOMO能级上移,与不对称情况（S1和S2）相比,对称分子显示完全离域的前线轨道分布,对称的S4和S5表现出更深的HOMO能级和更高的空穴迁移率。通过同时考虑各种因素,新设计的S2,S4和S5被认为是更有效的HTM。我们的工作可以为实验者设计和合成新的有机HTM提供一些线索。