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染料敏化太阳能电池（DSSCs）作为新兴的新能源器件,不仅具有优异的光电转换效率（PCE）,而且原料来源广泛,制造成本低廉,生产工艺简单,制备环节清洁无污染,因此备受科研工作者关注。对电极（CE）作为DSSCs重要组成部分,有着催化氧化还原电解质循环再生并收集外电路电子的重要作用。铂（Pt）作为传统CE材料也存在很多的不足,作为稀有金属,Pt具有昂贵的价格,同时容易被电解质腐蚀钝化,严重阻碍了DSSCs商业化发展。于是,开发稳定高效低廉CE材料对DSSCs大规模生产具有非常重要的意义。金属有机框架化合物（MOFs）所具备的大比表面积,高孔隙率,可调控的纳米结构和丰富的不饱和位点等特点完美的符合开发DSSCs CE材料的要求。这使MOFs在开发稳定高效低廉的DSSCs CE存在巨大的潜力。本文基于MOFs及其衍生物设计并合成具有特殊结构的复合材料作为稳定高效低成本的非Pt CE材料,并应用在DSSCs。通过一系列物理检测对材料进行表征,通过电化学测试对材料的催化性能和光电性能进行分析。（1）首先采用简单的化学反应合成具有菱形12面体结构Co基MOFs材料ZIF-67,然后以两步水热法制备具有中空12面体Co3S4负载MoS2纳米片形貌的复合材料MoS2@Co3S4。通过改变合成时Mo源调节MoS2纳米片的负载量。通过多项物理检测证明了复合材料的结构形貌和化学成分,应用到DSSCs CE中,并进行电化学测试分析了复合材料的电化学性能和光电性能。结果显示基于MoS2@Co3S4-0.5制备的CE具有优异的催化性能,表现7.86%的PCE,优于相同条件下Pt CE测得的PCE。这说明基于MOFs制备金属硫化物复合材料在DSSCs CE研究中具有很好的潜力。（2）以硝酸钴和二甲基咪唑为原料,去离子水为溶剂合成具有梭形的MOFs衍生材料Co-MOF作为前体,通过煅烧法合成多孔N掺杂碳（CN）负载Co纳米颗粒复合材料（Co@CN）,并采用离子交换法进行Ni掺杂合成CN负载CoNi合金复合材料（CoNi@CN）,以期改善复合材料的催化性能。将复合材料应用在DSSCs上并进行电化学测试,结果表明掺入Ni金属后材料的催化性能得到进一步提高,PCE达到8.85%,明显高于Pt CE。通过分析说明基于MOFs及其衍生物材料制备CN作为载体是开发高效低廉CE材料的有效手段,同时金属合金能够提升材料的催化性能也得到证明。（3）通过前面两种材料的探索,设计了CN负载金属硫化物复合材料作为CE催化材料,并通过物理手段证明材料成功合成以及结构形貌等特征。用ZIF-67做前体材料,结合煅烧法与离子交换法处理后并与硫代乙酰胺共水热硫化制备了CN负载Co9S8和Ni9S8复合材料（Co9S8/Ni9S8@C-N）。应用到DSSCs CE中检测材料的电化学性能。结果表明Co9S8/Ni9S8@C-N表现出优异的电催化性能。在光电性能测试中表现出8.91%的PCE更是远远高于Pt CE的PCE（7.58%）。可见基于MOFs材料及其衍生物制备CN负载硫化物复合材料作为高效低廉的DSSCs CE材料是一种很有前途的思路。综上所述,本文基于MOFs及其衍生物设计并合成了多种具有特殊结构和功能的复合催化材料,并将其作为CE材料应用到DSSCs上研究其催化性能和光电性能。MOFs材料引入到DSSCs CE的开发中不仅拓展了CE的材料来源,而且降低DSSCs的生产成本,同时基于MOFs的特点开发更稳定高效低廉的CE具有非常好的潜力。