本文通过贵金属纳米颗粒混合介孔TiO₂对钙钛矿太阳能电池进行性能优化,以期得到低成本、低毒性且高效的光电池。引入贵金属纳米颗粒,可以有效地利用金属纳米粒子的局域表面等离子体共振效应和散射效应,提高钙钛矿太阳能电池的光吸收能力从而提高其光电性能。本文从理论仿真和实验两方面对Ag@SiO₂和Au@Pt@Au核壳结构纳米颗粒的光学性质进行了研究,并将其应用于基于碳电极且无空穴传输层的介孔钙钛矿太阳能电池,研究Ag@SiO₂和Au@Pt@Au核壳结构纳米颗粒对器件光电性能的影响。本文研究内容和结论如下:（1）基于FDTD Solutions仿真软件分别计算Ag、Ag@SiO₂、Au@Pt@Au纳米颗粒的吸收、散射和消光。通过改变Ag纳米颗粒的大小、SiO₂的厚度以及最外层Au纳米球的半径,计算并分析了纳米颗粒的大小对其光学性质的影响。结果表明,随着Ag纳米颗粒的半径由5nm不断增大至40nm,其消光峰由399nm逐步红移至468nm且消光峰不断展宽,其消光效率先增大后减小且在半径为25nm时出现最大值;Ag@SiO₂纳米颗粒随着SiO₂厚度的增加,其消光效率不断减小,但消光强度是增大的;Au@Pt@Au纳米颗粒的消光强度远高于Au纳米颗粒消光强度,随着最外层的Au球半径的增大其位于590nm处的消光峰强度持续增大。而当Au球半径过大时,Au球会彼此相连最终屏蔽掉内层纳米颗粒的消光峰。（2）采用多元醇法制备了分散均匀且粒径统一的Ag纳米颗粒,并采用改进的Stober法在Ag纳米颗粒的表面包裹一层绝缘的SiO₂壳层制到Ag@SiO₂纳米颗粒。然后将Ag@SiO₂纳米颗粒以不同的重量比（0.1wt%、0.3wt%、0.5wt%）分别加入到钙钛矿太阳能电池的介孔TiO₂中并制备得到完整的器件。分别对Ag@SiO₂纳米颗粒的形貌、成分以及光学性质进行了表征和分析,然后研究了Ag@SiO₂对钙钛矿太阳能电池光学性能的影响。结果表明,基于碳电极且无空穴传输层的介孔钙钛矿太阳能电池在混入Ag@SiO₂纳米颗粒后,短路电流密度由20.23mA/cm²提升至23.04mA/cm²,光电转换效率由12.23%提升至14.61%,且最优混合浓度为0.3wt%。（3）采用化学还原法制备了Au@Pt@Au核壳结构纳米颗粒,先使用柠檬酸钠作还原剂将氯金酸中的Au离子还原为Au纳米颗粒,然后依次在Au纳米颗粒的表面制备出Pt壳和细小的Au纳米球,得到Au@Pt@Au核壳结构纳米颗粒,然后将Au@Pt@Au纳米颗粒分别以0.5wt%、1wt%、2wt%的比例加入到钙钛矿太阳能电池的介孔TiO₂中并制备得到完整的器件。对Au@Pt@Au纳米颗粒的形貌、成分以及光学性质进行了表征和分析,然后研究了Au@Pt@Au对钙钛矿太阳能电池光学性能的影响。结果表明,基于碳电极且无空穴传输层的介孔钙钛矿太阳能电池在混入Au@Pt@Au纳米颗粒后,短路电流密度由19.71mA/cm²提升至22.44mA/cm²,光电转换效率由10.46%提升至12.90%,且最优混合浓度为1wt%。