金属卤化物钙钛矿材料由于具有出色的光电性能受到了极大的关注和广泛的研究,经过十几年的发展,金属卤化物钙钛矿太阳能电池（PSCs）的性能取得了突飞猛进的发展。为了获得高效、稳定的PSCs,大量研究聚焦于钙钛矿组分调控、电荷传输层设计和界面优化等方面。在PSCs中,空穴传输层（HTL）与钙钛矿活性层之间的界面对于提取光生空穴和抑制电荷复合至关重要。目前在该界面处使用最为广泛的空穴传输材料（HTMs）是2,2’,7,7’-四[N,N-二（4-甲氧基苯基）氨基]-9,9’-螺二芴（Spiro-OMe TAD）和聚[双（4-苯基）（2,4,6-三甲基苯基）胺]（PTAA）。但是,由于其复杂的合成步骤使其价格高昂,本征电荷迁移率较低,并且需要化学掺杂,进一步提高了PSCs成本,降低了器件的长期稳定性。因此,开发空穴传输性能优良、价格低廉的非掺杂HTM十分必要。另外,制备钙钛矿活性层的过程中会在HTL之间的界面处产生大量缺陷,引发电荷的非辐射复合,增加PSCs的能量损失,降低器件的稳定性。因此,有必要开展界面工程,优化界面性质,来提高PSCs的效率和稳定性。本文通过分子工程,对有机小分子核心及外围取代基进行调控,设计开发了一系列含氟有机小分子材料,并应用于HTL/钙钛矿活性层界面,强化了光生空穴的提取,钝化了表界面缺陷,提高了PSCs稳定性。通过一系列的分析测试方法,探究了氟元素的引入对有机小分子光电性质的影响和对界面调控的作用。阐明了有机小分子中氟元素的引入对PSCs光电性能的影响规律。本论文的研究内容主要包含以下三个方面:（1）钙钛矿薄膜制备过程中,利用反溶剂法,将双功能含氟有机小分子2FBTA-1引入到钙钛矿薄膜晶界和空穴传输表界面。氟元素的引入不仅使2FBTA-1分子具有适宜的能级去辅助空穴向HTL传输,而且能与钙钛矿中有机阳离子和铅(Pb2+)形成强氢键（N-H···F）和离子键,从而有效地钝化表界面产生的缺陷。最终,经过2FBTA-1处理的PSCs的初始效率为21.2%,显著高于对照组的19.4%;并且稳定性显著提高,经过500 h老化试验后的初始效率保持在87%,高于未经过2FBTA-1处理器件的48%。（2）体系一的结果证明F原子可以钝化钙钛矿表界面缺陷和调节小分子的能级排布,因而将不同数量的F原子引入以吡咯[3,2-b]吡咯（PP）为核心的有机小分子,合成了具有缺陷钝化功能的非掺杂HTMs,成功应用于倒置PSCs中,探究了F原子的数量和位置对HTM的能级排布和空穴提取/传输性能的影响。其中,含有六个F原子的小分子HTM—6FPPY表现出更优异的性能,基于6FPPY的PSCs效率最高达到了20.1%,明显高于其他数量F取代的小分子HTMs,且迟滞效应可忽略不计,长期稳定性更加良好。（3）体系二中的多功能有机小分子6FPPY能级排布适宜,空穴抽取能力出色,并且拥有多个F原子,可以有效钝化缺陷,具有对钙钛矿层和HTL的双向作用的巨大潜力。将6FPPY应用于基于Ni Ox的倒置PSCs中作为Ni Ox/钙钛矿层的界面插层,加强钙钛矿和Ni Ox之间的接触,解决该界面的能级失配问题。实验结果表明,6FPPY能够钝化Ni Ox的表面缺陷,优化了界面能级排列增强Ni Ox/钙钛矿界面空穴提取,同时增强上层钙钛矿层的结晶性。以小分子6FPPY为插层的PSCs取得最高21.4%的光电转换效率,相比对照组的19.9%更为出色。