有机无机卤化物杂化钙钛矿太阳能电池以其独特的器件结构和快速提高的光电转化效率,吸引了广泛关注。2009年Miyasaka首次将钙钛矿作为吸光层引入电池结构中,获得了3.8%的光电转化效率。至今,该类电池的认证效率已超过24%。但由于空穴传输材料价格高昂、贵金属电极蒸镀工艺耗能大、电池器件稳定性差,其商业化发展受到制约。为降低成本,避免高耗能的蒸镀工艺,碳,作为一种成本低廉、化学稳定性高的材料,因其适宜的功函数及优异的抗湿性,成为了替代贵金属电极的良好选择,但碳电极钙钛矿电池光电转化效率相较于金电极电池仍较低。因此,如何提高碳电极钙钛矿太阳能电池的光电转化效率已成为亟待解决的重要问题。为构建适用于钙钛矿材料电池的碳电极体系,本文采用了三种石墨材料（12500目鳞片石墨、8μm球形石墨、15000目鳞片石墨）与炭黑复合,构建了相应的碳电极体系,探索了不同石墨材料对复合碳电极材料性能的影响,并探究碳浆中混合溶剂对钙钛矿材料及电池器件性能影响,筛选出了性能最佳的复合碳电极材料。通过对碳电极固化时间、Ti O₂介孔层旋涂转速等因素的探究,确定碳电极钙钛矿电池器件最优制备工艺。采用15000目鳞片石墨作为基础石墨材料,以丙二醇甲醚醋酸酯/乙醇/松油醇作为混合溶剂,制备的电池的光电转化效率最高可达13.46%。此类电池在高湿（相对湿度75±5%）或高温（60±5℃）环境中均表现出良好的稳定性。将电池器件置于黑暗环境中老化230天后,效率无明显下降。于此基础上,进一步将单壁碳纳米管（SWCNT）分别同时引入钙钛矿层与碳电极层中,使碳纳米管的一端嵌入到钙钛矿层上部,另一端嵌入到碳电极中,构建一个空穴输运的通道。SWCNT提高了复合电极的电导率,不仅改善了钙钛矿层与碳电极层间的界面接触,而且构建了有效的空穴提取与输运的通道,提高了空穴的分离与提取能力。这种基于“碳纳米管（CNT）桥连法”构建的FTO/c-Ti O₂/m-Ti O₂/MAPb I₃·SWCNT/SWCNT·C电池获得了15.73%的光电转化效率,分别在25±5℃、相对湿度65±5%;75±5℃、相对湿度25±5%的环境下老化90天,器件展现良好稳定性。