基于有机铅卤钙钛矿材料构筑的光伏器件,由于制备工艺简单和效率高的优势,经过短短十几年的发展,已经成为最具潜力的太阳能电池之一。目前,工艺成熟的钙钛矿太阳能电池（PSCs）的器件结构主要包括电子和空穴传输层、钙钛矿光吸收层以及金属电极。其中应用最为普遍的空穴传输材料为SpiroOMeTAD,但是其自身的电学性能较差,无法满足高性能器件对于载流子提取和传输的要求。沉积平整致密结晶性良好的钙钛矿薄膜已经较为容易,但是膜层内部仍然存在较多的缺陷。通过添加剂工程可以实现对空穴传输层和钙钛矿层的性能调控,不仅有利于进一步提升器件光电转化效率,还可以改善器件长期稳定性。因此,本论文通过设计与合成铜和锌金属有机配合物,利用这种材料易于合成、化学组分可调、活性位点多的优势,改善PSCs的功能层,从而提升器件整体性能。通过碘化亚铜和含氮杂环有机配体可以构筑结构和功能多样的金属有机配合物,经过筛选获得一例与钙钛矿和Spiro-OMeTAD能级匹配的一价铜基配合物。研究发现,铜配合物超分子框架中的含氮杂环可以与Li-TFSI之间产生相互作用,促进锂盐在空穴传输层中的分散。由于添加剂良好的分散性和铜配合物与Spiro-OMeTAD分子间的电子交互,使改性后的空穴传输层呈现出较少缺陷的薄膜形貌和提升的电学性能。基于该铜配合物修饰的空穴传输层,成功构筑了性能更为优异的PSCs,电池最高效率达到了18.47%,高于空白器件的16.52%。通过测试分析表明性能的提升主要来自于快速的空穴提取和传输以及界面处载流子复合行为的抑制。基于该铜配合物修饰的空穴传输层水接触角明显增大,使用该添加剂改性的电池在空气环境下（25℃,RH～30%）经过720h的老化,依然可以保持85%以上的初始效率。通过改变金属盐的使用比例,与配位灵活的含有氮杂环和羧基的有机配体反应获得两例配位模式不同的二价铜基配合物,用于研究化学p掺杂SpiroOMeTAD的机理和影响因素。研究表明固体添加剂氧化Spiro-OMeTAD需要LiTFSI的参与,用于加速固液界面间的反应进程,稳定氧化态Spiro-OMeTAD产物,在一定范围内氧化程度与Li-TFSI和铜基配合物的浓度呈线性变化的关系。使用铜配合物做添加剂可以实现惰性氛围下对Spiro-OMeTAD的稳定可控氧化,有效提升空穴传输层的电学性能。铜配合物掺杂的空穴传输层性能优异并且可以对钙钛矿薄膜表面未配位的铅离子实现钝化,构筑的器件最高光电转化效率达到了20.97%,高于空气中氧化的参比器件（19.88%）。铜配合物掺杂的空穴传输层疏水性更强,缓解了老化过程中空穴传输薄膜形貌的恶化和钙钛矿层的分解,使得电池在空气环境下（25℃,RH～20%-40%）经过720 h的老化,依然可以保持初始效率的84%。通过设计与合成一种结构新颖的锌基配合物,探索对三元混合阳离子型钙钛矿薄膜的缺陷钝化和对器件稳定性的影响。研究表明锌配合物具有二维层状结构和众多裸露的活性位点,可以与钙钛矿晶粒之间通过配位键和氢键产生强的相互作用,使其紧密包裹在碘化铅封端的晶粒表面,充当新的封端层,不仅可以钝化表面的缺陷,还有利于增强钙钛矿的结构稳定性。此外,主要分布于钙钛矿晶界处的二维锌配合物有助于锚定相邻的钙钛矿晶粒,消除了可能存在于薄膜中的孔隙和裂缝。锌配合物修饰的钙钛矿膜层缺陷态密度更低、薄膜形貌规整、光电子性能更为优异,基于该薄膜制备的PSCs光电转化效率达到了21.28%,高于空白器件的19.59%。二维锌配合物修饰的钙钛矿结构更稳定,疏水性更优,因此构筑的器件具有更好的湿度稳定性和热稳定性。储存在周围环境下（25℃,RH～40%）老化1000 h,电池仍然可以保持81%的初始效率。在85℃氮气氛围下老化750 h之后,电池可以保持接近90%的初始效率。