为满足日益增长的能源需求,光伏产业以其清洁高效备受青睐。而钙钛矿电池因其高的光电转换作效率为最有前景的光伏器件之一,其最近的认证效率已达22.7%,直逼单晶硅太阳能电池。然而,通常钙钛矿电池需要使用有机半导体作为空穴传输层,其中大部分的有机空穴传输材料昂贵且不稳定,且电池的贵金属(如金和银)电极膜,则需通过真空蒸镀手段来实现,这无疑增加了电池的制作成木和运行成本,因而限制了钙钛矿电池的发展。因此,本论文的研究重点是用价格低廉、资源丰富的碳电极取代贵金属电极,且构建无空穴传输层的钙钛矿电池,并优化电池工艺,研究其光电降解应用性能。首先通过两步法制备了无空穴传输层的C/ZrO2/m-TiO2/c-TiO2/FTO钙钛矿电池,其中m-TiO2和ZrO2作为介孔双支架层,钙钛矿填充在介孔双支架层中,碳作为电极,ZrO2作为隔离层分隔碳电极与Ti02层。研究结果表明,ZrO2隔离层的厚度在200 nm,PbI2溶液与基片的预热温度为50℃,MAI的浓度为9mg/mL,停留时间为50 s时,电池器件的光电转换效率最佳。基于以上工作,论文通过加入碳纳米管和使用CH3NH2气体处理来改善钙钛矿与碳电极之间的界面接触。研究结果表明,碳纳米管的引入对电池的电流密度具有显著的提高;CH3NH2气体处理使得钙钛矿表面变得更为平整致密,因而电池的填充因子得到提高。最终,电池的光电转换效率为10.39%,且在1000h的测试之后仍维持在原始效率的84%,显示出良好的稳定性。为了验证钙钛矿电池的实际应用的可能性,将电池与TiO2光阳极膜串联,研究钙钛矿电池驱动下的光电催化降解性能。实验结果表明,当质量分数为0.75 wt.%的碳纳米管与TiO2复合时,光阳极膜展现出最佳的降解效率,整个光电催化装置在80 min对罗丹明B的降解达到95%以上,电池器件在持续工作320 min后依旧维持稳定的效率输出。