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随着现代世界经济的飞速发展与工业生产的不断进步,人类社会对能源的需求越来越大。然而煤炭、石油和天然气等传统不可再生化石能源却日渐枯竭,人类面临着严重的能源危机。且大量传统化石能源的消耗也使得人类赖以生存的生态环境遭受到了巨大的破坏,严重影响了人类社会的可持续发展。因而改变现有的能源结构,发展可持续的新能源已成为当前人类必须面临的迫切问题。而在现有的风能、氢能、潮汐能、地热能和太阳能等各种新能源中,太阳能具有安全可靠、无污染、可再生、成本低、能够直接利用等独特的优势。而且太阳能在全球资源最丰富,完全可以满足未来人类社会发展的需要,因而受到了世界各国的格外重视。太阳能电池就是一种人类开发出来的能够直接将太阳能转化为电能的光伏器件。染料敏化太阳能能电池（DSSCs）作为第三代太阳能电池,具有理论光电转换效率高、成本低、环境友好、多色透明、制备方法简单等特点,而且在低日照下也能高效发电。自上世纪60年代问世以来,其得到了不断的发展。对电极（CE）是DSSCs的最重要的组成部分之一,而传统对电极材料最好的是金属铂（Pt）,也是目前对电极材料领域公认的参比电极。但是Pt在地球上的储备很有限,价格也非常昂贵,不适合大规模生产和商业化应用。且Pt在碘离子/碘三离子电解液中很容易被腐蚀,严重影响了DSSCs的安全和寿命。因此开发低成本、高性能和稳定性高的对电极材料来代替Pt,将对DSSCs的研究有重大意义。在DSSCs中,优良的对电极材料要求具有良好的导电性和优异的催化性能。而碳化钼（Mo2C和MoC）就具有很好的导电性,且作为过渡金属碳化物之一,碳化钼的催化性能与Pt类金属很相似。然而由于碳化钼很容易团聚,导致比表面积很小,且很容易从FTO导电玻璃基板上脱落,不适合作为催化剂使用,因而在DSSCs中的运用极少。即使运用在DSSCs中,碳化钼对电极的光电转换效率也很低,与标准Pt电极相差很远,且稳定性也比Pt电极相差很多。鉴于碳化钼独特的性能,有很大的潜力运用于DSSCs中,对碳化钼的光伏性能进行优化并与其他物质复合将是一个很不错的选择。本文中,我们采用了先前文献中一种简单的水热法合成了碳化二钼（Mo2C）,并优化了实验条件。然后又在碳化二钼合成方法的基础上间接合成了碳化一钼（MoC）复合材料并运用在了DSSCs中,具体内容如下:1.首先按照文献以四水合七钼酸铵,过氧化氢和浓硝酸为反应原料,去离子水为溶剂先合成了三氧化钼前驱体,然后用尿素作为碳源将三氧化钼前驱体碳化合成了碳化二钼。最后通过调整尿素和三氧化钼前驱体的质量比对碳化二钼的光伏性能进行了优化。实验结果表明,碳化二钼的光伏性能得到了很大的提高。当尿素和三氧化钼前驱体的质量比为8:1时,合成的Mo2C-1/8不仅光电转换效率达到了6.49%,也就是Pt的85.06%,而且同时还具有良好的电化学稳定性。虽然Mo2C-1/8的光电转换效率没有超过Pt,但合成其相关复合物,进一步提高其光电转换效率,使之达到甚至超过Pt的程度,还是大有可为的。2.以四水合七钼酸铵,过氧化氢和浓硝酸为反应原料去离子水为溶剂先合成了三氧化钼前驱体,然后再以三氧化钼前驱体和高锰酸钾为原料合成了三氧化钼和二氧化锰前驱体混合物,最后用尿素作为碳源将前驱体混合物碳化合成了碳化一钼和一氧化锰复合物（MoC/MnO composites）。X-射线衍射（XRD）和X-射线光电子能谱（XRS）表征证明了碳化一钼和一氧化锰的存在,说明尿素只对三氧化钼前驱体进行了碳化,而二氧化锰并没有被碳化,且高锰酸钾的加入改变了合成路线。扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）表明复合物是双层结构,一氧化锰分布在块状的碳化一钼表面。电化学阻抗谱显示复合物对电极具有较小的电荷转移电阻(Rct)。塔菲尔极化曲线显示复合物对电极具有较大的交换电流密度（J0）和极限扩散电流密度(Jlim)。循环伏安结果显示,复合物对电极具有较小的过电势(?Epp)和较大的阴极峰电流密度。入射单色光子-电子转换效率（IPCE）曲线表明复合物DSSCs具有较高的外部量子效率。以上这些结果都说明复合物对电极具有优秀的电催化活性,甚至比Pt还好一些。电流-电压曲线给出了复合物DSSCs的光电转换效率,结果表明最优的复合物DSSC的光电转化效率达到了8.00%,的确比Pt的DSSC的光电转换效率高一些。且电化学稳定性测试也表明这种复合物DSSC的电化学稳定性也比Pt的DSSC的电化学稳定性要好一些。