钙钛矿太阳能电池因其制作工艺简单,开路电压理想,器件成本低廉,光电转换效率高等优点备受关注。空穴传输层作为钙钛矿太阳能电池重要组成部分,对提升器件效率以及延长电池寿命起着关键作用。金属酞菁材料具有良好的半导体特性以及热和化学稳定性;合成提纯工艺简单;价格低廉;与钙钛矿材料能级相匹配,是一类理想的空穴传输材料。本研究开发了一系列新型金属酞菁的衍生物,探究此类材料作为钙钛矿太阳能电池的可行性;通过改变中心金属以及延长烷基链,探索不同酞菁分子结构与材料半导体特性的内在联系;构建合适结构的太阳能电池,系统研究材料分子结构对器件性能的影响规律。本研究设计和合成了一系列含有不同中心金属的酞菁衍生物:CuEt₂Pc、CuPr₂Pc、NiEt₂Pc、NiPr₂Pc、ZnEt₂Pc和ZnPr₂Pc,通过质谱、元素分析、红外光谱、紫外可见吸收光谱等技术对材料分子结构进行表征;探索了不同中心金属及乙基取代和丙基取代基团对材料的电子能级,热/化学稳定性,光谱性质的影响规律。电离能测试光电子能谱（IPS）测试结果表明,材料的HOMO能级位于-5.1 eV到-5.2 eV之间,与钙钛矿材料的能级相匹配;使用真空蒸镀法制备酞菁薄膜,掠入式X射线衍射（GIXRD）测试结果,表明烷基链的延长有助于提高薄膜的结晶度,从而提高了薄膜的载流子迁移率(由10^-5提升至10^-4量级),从而更有利于酞菁空穴传输层对活性层光生空穴的提取及传输;原子力显微镜（AFM）测试结果表明,烷基链的延长有助于形成均一、规整薄膜,改善空穴传输层与钙钛矿活性层的界面接触,进而有效降低界面处载流子复合。本研究以上述材料制备空穴传输层,构建结构为FTO/SnO₂/Perovskite/HTL/Au钙钛矿太阳能电池,基于CuEt₂Pc、CuPr₂Pc、NiEt₂Pc、NiPr₂Pc、ZnEt₂Pc和ZnPr₂Pc的器件分别获得9.35%、9.01%、7.97%、12.51%、8.89%和9.87%光电转换效率,其中NiPr₂Pc的器件效率最高,测试结果可由良好的载流子迁移率及合适的HOMO能级得到解释。稳定性测试结果表明,新型酞菁空穴传输材料能有效隔绝空气中水氧对钙钛矿活性层的入侵,对钙钛矿层起到良好的封装作用,从而有效提高器件的稳定性及寿命。