染料敏化太阳能电池(DSSCs)，是一种高效的太阳能转换器件，主要由光阳极、电解质和对电极组成。其中，对电极承担收集电子和催化电解质中I3-还原反应的作用，是DSSCs研究工作中不可忽视的内容。金属Pt具有优良的导电性和电催化能力，是目前性能稳定且高效的对电极材料。然而，有限的储量和分布严重不均决定了Pt价格高昂，不宜大范围使用。因此，研究高效非铂对电极将具有重要的实际意义。本论文的主要工作是研究新型的过渡金属化合物非铂对电极，并探索其中的电催化活性位分布及动力学传质过程等问题。主要包括以下两部分:　　一、基于不同形貌二硫化钼电极材料，研究电极电催化活性位分布与形貌的关系，以及对电化学性能的影响。采用剥离的方法，从多层MoS2(ML-MoS2)制各了二维片状的类石墨烯形态的有限层MoS2(FL-MoS2);通过高温热解硫代钼酸铵，制备了MoS2纳米颗粒(MoS2-NPs)。作为对电极材料，三种不同形貌的MoS2对电极相应的DSSCs转化效率呈现如下顺序:MoS2-NPs＞ML-MoS2＞FL-MoS2。经过XRD和TEM分析，MoS2纳米颗粒暴露的(100)晶面明显多于多层MoS2和有限层MoS2。综合电化学阻抗分析和吸附实验等结果，证明对于I3-的还原反应，MoS2的催化活性位分布在(100)晶面的边缘，而不是基面(002)上。　　二、研究Fe3C/C复合物的合成和作为对电极材料的电化学性能，探索复合物中碳对电极性能的内在影响等深层原因。通过一步高温热解法制备了一系列不同碳含量的Fe3C/C复合物。随着前驱体中碳源的增加，复合物中碳的含量也相应增加。研究结果表明，作为DSSCs对电极，复合物中碳含量过高或者过低都不利于电极电化学性能的发挥。碳含量过低，不能为复合物提供良好的导电介质，电极导电性能差。碳含量过高，电极对I3-的电化学吸附作用强，不利于电极表面传质过程的进行。当复合材料中，碳含量为75.79％时，电极展现最优的电化学性能，其相应太阳能电池光电转化效率达6.39％。