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面对愈加严重的能源危机和环境污染问题,开发可再生的新型清洁能源已经成为当今时代的重大议题。在此背景下,新型低成本高效率太阳能电池引起全世界研究者的巨大兴趣。近年来,有机无机杂化金属卤化物（例如:碘铅甲胺）因其高吸光系数、高载流子迁移率和长扩散距离等特点,被广泛应用于光电领域。目前,以这种有机无机杂化钙钛矿材料作为吸光层的太阳能电池的最高公证光电转换效率（power conversion efficiency,简称PCE）已经达到22.7%。但是,获得该效率的传统钙钛矿太阳能电池（perovskite solar cell,简称PSC）依然在成本、稳定性及大面积化等方面存在诸多问题,制约了其商业化应用。在基于TiO2/ZrO2/C三层介孔膜结构印刷介观钙钛矿太阳能电池（mesoscopic perovskite solar cell,简称MPSC）中,不仅采用了低成本的碳电极替代传统电池中昂贵的金电极,并且结构更加精简,无需额外的空穴传输材料（hole transporting materials,简称HTM）,又采用了丝网印刷工艺制作。同时,通过在钙钛矿材料中加入氨基酸盐将未封装的器件在空气中的连续光照稳定性提高到1000小时以上。2013年年底电池公证PCE达到12.84%。因此,这种类型的电池具有低成本、易制备、高稳定性和适合工业化生产等特点,极具商业化潜力。然而,与传统结构的PSC相比,其效率仍然存在一定差距。碳电极作为这种结构电池中不可或缺的重要部分,其功函数、导电性、表面性能及其比表面积等性质影响了钙钛矿前驱体溶液的填充以及电池内部电荷的提取和收集等,进而对电池的光电性能带来诸多影响。因此,本文针对碳基无HTM印刷MPSC的重要组成部分碳电极展开了研究,主要内容如下:（1）针对钙钛矿的价带顶与碳电极的功函数之间的差异,通过对碳电极中的主体材料石墨进行硼原子掺杂,来提高碳电极的功函数,使其与钙钛矿的能级更加匹配。同时也发现由于硼原子的催化石墨化效应,提高了碳电极的导电性。将这种高功函高导电的碳电极应用于PSC中,将电池的PCE由12.4%提高到13.6%。（2）引入高比表面积的超薄石墨对碳电极的内部孔隙结构进行调控。通过机械球磨法制备具有较高导电性的超薄石墨,以提高碳电极的比表面积同时保持良好的导电性能,有助于钙钛矿前驱体溶液的填充,并且能够增加碳电极与钙钛矿的接触面积。因此,PSC的光电性能有了明显提升,其PCE由12.63%提高到14.07%。（3）针对器件中碳电极处的电荷复合问题,利用无机空穴传输材料CuCrO2包裹碳,以阻挡钙钛矿中的部分电子注入到碳电极。通过采用水热合成法制备CuCrO2包裹炭黑复合材料,该材料能够承受接近400°C左右高温进而适合碳膜的高温烧结工艺。然后,研究了CuCrO2修饰碳电极对PSC光电性能的影响。器件目前的光电转换效率为12.25%,还有待优化包裹工艺以进一步提高器件效率。（4）采用中间相碳微球（MCMB）代替石墨,对比研究了钙钛矿在MCMB和石墨表面的生长形貌差别,发现钙钛矿晶体与MCMB接触更好,在其表面呈现出连续相分布,而在石墨片表面为间断相分布。研究了这两者对钙钛矿中载流子提取能力。然后,研究了MCMB的引入对PSC光电性能的影响。为了优化器件性能,设计了三种不同的碳电极结构器件,最高PCE达到14.35%。