近年来,钙钛矿太阳能电池(PSCs)成为了有机光伏领域的研究热点,空穴传输材料(HTMs)作为PSCs中不可或缺的重要部分,具有重要的研究价值。商业化的Spiro-OMeTAD具有光电转化效率(PCE)高的优点,但是纯化过程复杂、成本高和稳定性差是其致命缺点。因此,开发廉价、高效稳定的有机小分子HTMs成为该领域的关键挑战。绝大多数HTMs采用传统的甲氧基取代三苯胺作为外围供电基团,然而,甲氧基在提高空穴迁移率的同时严重降低了器件的稳定性。因此,开发无甲氧基的外围供电基团对提高PSCs器件的稳定性具有重要意义。本论文以咔唑为基础供电基团,通过引入咔唑、二苯胺和吖啶等二级供电基团合成了三种新型无甲氧基供电基团。基于这些给体,分别合成了三种HTMs GR10,GR11和GR12。为了阐明这些二级供电基团对HTMs的影响,我们合成了参比空穴GR13。所有新化合物的分子结构经核磁等测试确认。光物理和电化学测试发现,二级供电基团对HTMs的HOMO能级位置具有较大影响,咔唑、二苯胺和吖啶的引入使分子的HOMO能级明显负移。差热测试(DSC)表明二级供电基团的引入提升了HTMs的热稳定性。将GR10-12应用于平面型PSCs上,与参比空穴GR13相比,含咔唑和二苯胺二级供电基团的GR10和GR11具有更好的空穴传输性能,而含吖啶的GR12使PSCs器件的PCE降低。其中,GR10在电池器件中表现出超高的开路电压(1.15 V)和优良的PCE(PCE=19.93%)。在同样条件下,该PCE高于不含二级供电基团的GR13,以及Spiro-OMeTAD。这表明引入二级供电基团是构建高效无甲氧基供电基团的有效策略。我们测试了GR10-13的空穴迁移率、导电率、表面形貌、稳态光致发光(PL)光谱和时间分辨瞬态荧光光谱(TRPL),详细讨论了二级供电单元的引入对咔唑类HTMs性能的影响。