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染料敏化太阳能电池（DSSCs）以成本低、易制作和相对高的光电转换效率而成为最有前途的光伏装置。作为DSSCs的重要组成部分，对电极主要起着从外电路收集电子以及催化I3-还原为I-的反应。传统的Pt对电极具有优越的电催化活性、高的导电性和较好的稳定性。但世界上的铂资源缺乏，价格昂贵，难适合于规模化应用。因此，研究新型廉价、非铂并且高效的DSSCs对电极材料非常重要。论文设计如下：第一，通过水热法，制备出纯相Ni2P与Ni12P5，研究了体系压力，反应物浓度和反应时间对反应产物相结构的影响。研究结果表明，增加体系压力、延长反应时间和降低反应物浓度，产物倾向于生成Ni12P5。反之，则得到Ni2P。在此基础上，制备出Ni12P5-graphene复合物，并将该复合材料作为DSSCs对电极研究了其光电性能和电化学作用机制。结果显示， Ni12P5-graphene复合物中Ni12P5嵌入到石墨烯片层中，构成“三明治”结构，这种特殊的结构利于电解液的扩散，这一点可从交流阻抗谱中较小的扩散阻抗得以证实。以Ni12P5-graphene复合物作为DSSCs对电极时，Ni12P5的高催化活性、石墨烯的高导电性与电解液的高效扩散性三者形成协同效应，使电池的光电转化效率提高至5.7%，在相同条件下，与Pt对电极所组装DSSCs的效率（6.1%）相近。同时，循环伏安测试结果显示，所合成的材料具有长期的循环稳定性，循环20周后，循环伏安曲线中的氧化峰与还原峰的峰电流密度基本保持稳定。第二，采用化学镀法制备了三种类型基于碳纳米管（CNTs）负载的复合材料（Ni-P/CNTs、Ni/Ni3P/CNTs和Ni3N/Ni3P/CNTs），并将其作为DSSCs对电极，研究了其光电性能和电化学作用机制。研究结果显示，三种复合材料对I3-的还原反应均具有较好的电催化活性。其中，Ni-P/CNTs、Ni/Ni3P/CNT两种复合材料中因为含有致密且导电性较好的金属镍，而使材料的电荷转移电阻较小。在氮化后的Ni3N/Ni3P/CNTs材料中，在碳纳米管表面形成颗粒状的Ni3N与Ni3P，为电解液的扩散提供较大空隙，加快了电解质的扩散。因此，Ni3N/Ni3P/CNTs材料对电极具有较小的吸附阻抗和扩散阻抗，且氮化镍较金属镍具有较高的电催化活性。综合对比显示，三种材料中Ni3N/Ni3P/CNTs对电极的DSSCs光电性能最优，其光电转化效率达6.3%，在相同条件下，接近于由Pt对电极组装的DSSC的效率（6.8%）。第三，采用浸渍-固相合成和化学镀-水热两种合成方法制备了Ni2P/CNTs复合物，并将其作为DSSCs对电极，研究了其电化学作用机制和光电性能。研究发现，浸渍-固相合成法制备的Ni2P/CNTs复合物负载量较小，且Ni2P分散并不是很均匀，光电转化效率仅有5.5%。而化学镀-溶剂热合成的材料中Ni2P纳米晶（约为10-20nm）在碳纳米管上负载均匀，没有出现纯相Ni2P的团聚现象，表现出最低的电荷转移电阻、较低的吸附阻抗和扩散阻抗。因此，采用该对电极的DSSCs表现出较优的光电性能，光电转化效率达6.7%。总之，为研究低成本、非铂和高效的DSSCs对电极材料，本工作制备了几类磷化物/碳复合材料，深入研究了这些材料的构效关系。研究显示，这些材料集较高的电催化活性，良好的导电性和快速的离子扩散性于一体，展示了良好的光电特性。该研究结果为探索研究新型对电极材料提供了新思路。