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自染料敏化太阳能电池问世以来,其发展速度已经远超过研究者们对它的预期。在不断的发展过程中,科学家们对电池的优化主要集中在提高光电转换效率、提升稳定性以及降低制备成本三个方面。本论文主要对二氧化钛（TiO2）介孔层材料进行优化,来提高染料敏化电池的性能。首先制备锐钛矿结构（001）面暴露的TiO2纳米颗粒和刺微球结构的TiO2微球分别作为染料敏化太阳能电池的介孔薄膜层材料,通过讨论其光学性质和电学性质来分析两者对电池的性能影响。最后我们将超薄的TiO2应用于钙钛矿太阳能电池中,并通过将NiO和C颗粒混合作为背电极来制备低成本、高稳定的太阳能电池。在实验中首先制备光阳极和背电极的浆料,然后使用简单的刀刮法进行刮涂成膜,最后制备完整的电池器件。其主要的结果如下:（1）通过两步水热法合成锐钛矿结构（001）面暴露的截顶八面体TiO2纳米颗粒,利用氟化铵加入控制样品的形貌以及晶型形成形貌均匀锐钛矿TiO2颗粒,可以得出结论这种晶型的TiO2颗粒更加有利于染料分子的吸附,从而增加对可见光的吸收,使的电池效率由3.47%提升到7.06%。（2）利用简单的一步水热合成刺微球结构的TiO2微球,通过加入不同质量的尿素来控制TiO2微球形貌的变化,拍摄SEM图片来研究随反应时间逐渐增加,刺微球的形成过程。通过对比现在常用来作为介孔层的P25标准TiO2球状颗粒。我们发现刺微球在吸附染料能力上优于球状,通过增大接触比表面积来使的电池的效率达到7.13%,这个效率高于常见的球状TiO2介孔层电池的效率6.08%。（3）研究一种超薄TiO2介孔层、无空穴传输层、低成本的钙钛矿太阳能电池。过厚的TiO2介孔层会使的电池效率的降低是众所周知的,这里仅制备120 nm厚TiO2介孔层来获得最佳的效率。为了很好的解决钙钛矿电池制备成本高的问题,利用NiO纳米颗粒与C浆料研磨进行充分的混合作为电极替代Spiro-TAD/Ag电极来降低钙钛矿太阳能电池的成本,NiO可以增强空穴的注入并且阻止电子空穴的复合。最后制备出效率达到13.26%的钙钛矿太阳能电池,并且能够在大气环境下800 h后仍然能够有初始效率的85%。