染料敏化太阳能电池(Dye-sensitized Solar Cells, DSSC)是一种能够将太阳能转化成电能的光伏器件,由于其具有成本低廉、制造工艺简单、环境友好及较高的能源转化效率等优势而受到了广泛的关注。而作为染料敏化太阳能电池主要的构成部件之一,对电极的主要用途是将来自外电路的电子传导至氧化还原体系以及催化氧化还原对的还原再生。因此,这就要求理想的对电极材料具有良好的导电性能及催化活性。贵金属Pt作为传统的理想对电极材料,具备优异的催化活性和导电性,但是其具有资源稀缺、价格昂贵等缺点,这就不利于Pt大规模的应用于DSSC的产业化。因此,为了有效降低DSSC的成本和稳定性,有必要开发高效廉价稳定的Pt替代材料。至今,已有多种廉价材料被开发出替代Pt这种贵金属,如：复合材料、导电聚合物、过渡金属化合物以及碳材料等等。但是,以上所述的Pt替代材料仍然有着不足之处,例如硫化物具有毒性,导电聚合物制作工艺复杂等等。因此在本文中,我们致力于开发一种具有廉价、高效、无毒、稳定和制作工艺简单的对电极材料。AB03钙钛矿型氧化物的组成元素取材范围广,并且具有许多优秀物理性能的氧化物,例如铁电性、磁性、导电性和催化性能等等,近年来人们对其做了大量的研究工作。作为钙钛矿型氧化物家族的重要成员,La0.67Sr0.33MnO3(LSMO)、 La0.5Sr0.5CoO3(LSCO)由于具有优秀的催化性能、导电性能,且制备工艺简单、无毒以及在高温和酸性潮湿条件下的具有稳定性等优点而备受关注,并被应用于固体燃料电池等领域。因此,本文尝试用溶胶凝胶法制备出纯相的LSMO和LSCO,作为Pt对电极可替代材料应用于染料敏化太阳能电池中,提供了在钙钛矿氧化物中寻找Pt电极替代材料的新思路,主要研究内容如下：(1)利用溶胶凝胶法制备出纯相的La0.67Sr0.33MnO3 (LSMO)。通过X射线衍射(XRD)分析样品的纯度、扫描电子显微镜(SEM)观察物质的表面形貌,可以得出LSMO样品是大小为50-150nm的颗粒且具有不规则形状。然后将LSMO粉末制备成对电极应用于DSSC中。通过太阳光模拟器测试DSSC的J-V曲线和电化学工作站(EIS)测试LSMO对电极的电化学性能。实验结果测得LSMO电极和Pt电极的光电转换效率分别为6.62%和7.15%,LSMO电极的光电转换效率达到Pt的92.6%。电化学测试结果分析得出,LSMO具有良好的稳定性、导电性能和催化性能。实验证明,LSMO是较为理想的Pt替代材料,制备出具有更好催化性能和导电性能的LSMO以应用到DSSC中是非常具有潜力的研究方向。(2)通过溶胶凝胶法成功的制备出纯相的La0.5Sr0.5CoO3 (LSCO),这种制备工艺简单,可以大量的制备LSCO,利于LSCO应用于DSSC大规模的产业化。通过XRD和SEM分析可知,制备出来的LSCO粉末是纯相的大小为100-400nnm的不规则颗粒。光伏性能测试测得LSCO电极和Pt电极的光电转换效率分别为7.17%和7.06%。电化学实验结果表明,LSCO具有较优秀的催化性能及导电性能。实验表明,LSCO是较为理想的Pt电极替代材料,通过研发出具有更高催化性能和导电性能的LSCO对电极材料将是一个非常具有前景的研究方向。以上实验结果表明,钙钛矿型的LSMO和LSCO氧化物都具有较为理想的导电性能和催化性能,是较为理想的Pt替代材料。本文为染料敏化太阳能电池对电极的替代材料研究带来了新的思路。而通过改变其材料的形貌、颗粒大小或通过引入其他新的物质等方法来提高染料敏化太阳能电池的转换效率有待进一步探索。