太阳能作为取之不竭的新能源具有巨大的发展潜力。其中,钙钛矿太阳能电池（PSC）作为第三代太阳能电池中的佼佼者,已经受到广泛关注和研究。现如今,2,2’,7,7’-四[N,N-二（4-甲氧基苯基）胺基]-9,9’-螺二芴（spiro-OMe TAD）是使用最广泛的空穴传输材料。但是其自身的空穴迁移率较低,通常需要加入化学添加剂来改善。近些年来,金属卟啉因具有的匹配能级和丰富的电子等优势被用来改善PSC的光电性能。然而,配位不同过渡金属离子的金属卟啉化合物作为掺杂剂应用于PSC如何影响器件的光伏性能,是未有过的研究。因此本文开发了具有不同过渡金属中心的卟啉,研究了过渡金属对分子的结构、光物理、电化学性质的影响。并且将其作为掺杂剂应用在钙钛矿电池中,探讨了不同金属中心的卟啉对于钙钛矿电池性能的影响,具体研究内容包括:1.合成了一系列过渡金属卟啉（TPA-MPs,M=2H、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn）。TPA-MPs单晶结构的分析表明轴向配体的存在会导致卟啉环发生畸变。此外,X射线光电子能谱（XPS）和电子顺磁共振（EPR）证实了TPA-MPs中金属离子的价态。密度泛函理论（DFT）计算的分子静电势能（ESP）表明分子内在三苯胺和卟啉环之间存在有效的电荷转移。TPA-MPs的紫外可见吸收光谱表现出了可见光范围内优异的吸收。计算的吸收光谱与实验数据保持高度的一致性。TPA-MPs的电化学行为展示了Zn2+完全填充的3d轨道赋予了TPA-Zn P最低的氧化性。TPA-MPs具有的优异热稳定性、丰富的分子内电荷转移和合适的能级等特性,使其在PSC中具有巨大的应用潜力。2.因为TPA-MPs有效的分子内电荷转移和合适的能级,我们将TPA-MPs作为空穴传输材料的掺杂剂制备了器件。TPA-Mn P中Mn3+促进了spiro-OMe TAD的氧化,从而增加了空穴传输层的迁移率。因此TPA-Mn P作为spiro-OMe TAD额外的掺杂剂制备的PSC获得了20.2%的效率,高于未掺杂的19.24%。电池光电性能的提升主要是因为加快的空穴提取和传输,以及抑制的界面处载流子复合行为。上述研究表明向PSC的空穴传输层中引入含高价金属离子的卟啉配合物可以改善电池的空穴迁移率,增加了空穴的提取和传输,减少了界面处电子-空穴的复合,从而提升了电池的光电性能。