染料敏化太阳能电池（Dye-Sensitized Solar Cells,DSSCs）由吸附有染料的TiO₂光阳极、含I₃^-/I^-氧化还原电对的电解液和对电极组成,因为其成本低,制造工艺简单,光电转换效率高等优点,被称之为新一代的光伏器件。其中,对电极是DSSCs的重要的组成部分,主要起到催化还原氧化还原电对以及作为介质收集染料敏化分子的作用,但传统的对电极材料贵金属铂（Pt）,由于其成本高、资源有限、电化学性能不稳定等缺点,极大地限制了DSSCs的大规模应用。因此,设计成本低、电催化活性高以及电化学稳定性好的对电极催化材料,取代贵金属铂（Pt）是目前研究的热点。碳材料具有种类丰富,导电性优异,电化学稳定性能好以及成本低等优点,已被广泛应用于DSSCs对电极中。其主要分两大类:包括石墨烯、碳纳米管等在内的纳米尺度碳基材料,和包括石墨、活性炭等在内的微米尺度碳基材料。本文分别从两种不同的尺度碳材料出发,调控制备了两种碳材料,一种是纳米结构的CoS_1.097复合氮掺杂碳（CoS/ZNCA）,另一种是微米结构的碳分子筛（CMS）,分别研究了其作为DSSCs对电极中对I₃^-的催化还原性能。主要的研究结果如下:以一种金属有机骨架材料（Metal Organic Frameworks,MOFs）ZIF-67为前驱体,制备了纳米结构的CoS_1.097复合氮掺杂碳（CoS/ZNCA）。该方法将酸处理后产生的钴离子直接转化成高催化活性的CoS纳米颗粒,并均匀地生长在导电碳基质表面,实现了原子经济的CoS/ZNCA的制备。将CoS/ZNCA应用于DSSCs对电极时,可实现8.54%的光电转换效率,优于Pt电极（6.53%）。此外,CoS/ZNCA表现出明显优于Pt的电化学循环稳定性。这种优异的性能主要归因于CoS/ZNCA复合材料具有有利于电解液填充的高孔隙率,原位形成的CoS物种的高电催化活性,以及N掺杂碳基质所致的高导电性。将热处理后的商业化CMS应用于DSSCs对电极中,研究发现,与多壁碳纳米管（MWCNT）、活性炭（AC）、以及石墨烯（RGO）相比,CMS对I₃^-具有更优异的催化还原性能。此外,研究了不同热处理温度对CMS电催化性能的影响,发现在800℃制备得到的CMS800应用于DSSCs对电极时,光电转换效率最高为8.56%,明显地优于Pt电极,这主要是由于退火处理后,CMS的石墨化程度增大所带来的导电性进一步提高。同时,CMS800对电极拥有良好的电化学稳定性。