染料敏化太阳电池和量子点敏化太阳电池作为第三代新型薄膜太阳电池以其廉价的生产成本、易于工业化生产的制备路线以及广阔的工业应用前景吸引了众多研究学者和企业的关注。近些年来，量子点敏化太阳电池取得了长足的发展，太阳电池光电转化效率突破10％，稳定性也在不断提升，成为了传统太阳电池强有力的潜在竞争对手。但目前来看，量子点敏化太阳电池光电转化效率仍需要进一步提升。影响该电池光电转化效率的一个重要因素在于它的光阳极敏化剂。目前，高效率光阳极量子点敏化剂材料通常采用有机合成方式进行制备。合成的量子点具有尺寸分布均匀、带隙易调控、缺陷态较少等优点。但合成过程往往需要在量子点表面包覆一层长碳链有机官能团配体来稳定量子点生长。这层有机官能团配体在很大程度上阻碍量子点中光生电子的转移，降低光阳极电子收集效率，从而限制太阳电池整体光电性能的提升。通过量子点界面优化，以配体交换方式探索新型配体材料是解决这一问题的有效途径。　　对电极是两类敏化太阳电池关键的组成部分之一。在电池的工作过程中，对电极从外电路收集电子，并在与电解质接触的界面催化电解质中的氧化还原反应从而实现电荷转移。目前在量子点敏化太阳电池中催化活性较高的对电极为硫化亚铜多孔膜电极。该电极是先将铜片在浓盐酸中进行腐蚀处理然后通过硫化方式制备而成，但组装成电池时存在易变形、易脱落和基底易受腐蚀等问题，严重影响电池长期稳定性。和量子点敏化太阳电池类似，染料敏化太阳电池的对电极材料也存在很大问题。在染料敏化太阳电池中，贵金属铂是常用的对电极材料，具有催化活性高和电化学性质稳定等优点。但其成本高昂，成为了限制染料敏化太阳电池产业化应用的重要因素之一。因此发展新型低成本、高稳定性、高催化活性对电极材料对这两种敏化太阳电池来说都具有非常重要的现实意义。　　综上所述，两类敏化太阳电池的整体光电转化性能取决于组成它的两个电极的工作性能。因此，本论文的研究工作将着重在以下两个方面开展:(1)在量子点敏化太阳电池光阳极性能优化方面，首次引入硫离子无机配体交换方式将原有的有机配体进行取代，改善光电子在量子点与二氧化钛界面上的转移，提高光电子注入效率;(2)在两类敏化太阳电池对电极新材料研究方面，建立和发展了一套完整的低成本溶液制膜技术，成功制备了一系列新型、高效对电极催化薄膜，首次采用混合溶剂工艺路线，开发了环境友好、来源广泛、适合于大规模生产应用的FeSe2，CuSe，SnX(X=Se，S)，Cu2SnSe3和Cu2SnS3等高性能对电极材料。在碘对电解质、钴对电解质和多硫电解质体系中，通过测试发现制备的新型薄膜电极材料具有较高的电化学催化活性。因而，本工作的意义在于大大降低电池生产成本的同时提高了敏化太阳电池的整体光电性能，为其工业化生产奠定坚实基础。　　近些年来，在液态敏化太阳电池之外，研究人员发展了一类新型薄膜太阳电池—钙钛矿太阳电池。钙钛矿太阳电池发展早期采用经典的液态敏化太阳电池结构，但钙钛矿材料如碘铅胺的引入极大拓宽了太阳电池吸收光谱，光利用率显著提高。此外，钙钛矿材料具有非常优异的载流子扩散长度，电池内部电子复合大大降低。在短短几年时间里，钙钛矿太阳电池光电转化效率超过20％，成为了最具商业化应用潜力的太阳电池技术之一。进一步提高钙钛矿太阳电池光电转化效率需要完善各层材料制备条件，因而需要获得最佳性能参数。在这里，我们通过AMPS-1D软件对钙钛矿太阳电池进行数值模拟，研究了太阳电池各组成材料对电池性能的影响，获得了太阳电池最佳工作条件，从而为制备高性能钙钛矿太阳电池提供了科学的理论指导。