资源日益枯竭和环境不断恶化加快了人们对太阳电池的开发利用。量子点敏化太阳电池(QDSC)是采用无机半导体纳米晶作为光捕获材料，具有低成本与高效率潜质的第三代太阳电池。由于量子点材料本身具有优良的光电特性（尺寸效应、多激子效应、高的吸光系数及好的光热稳定性等），量子点敏化太阳电池引起了人们的广泛关注。遗憾的是，由于人们对量子点敏化太阳电池工作机理认识仍不成熟且电极材料优化设计仍不完善，2012年以前报道的最高光电转换效率低于5％，阻碍了量子点敏化太阳电池的产业化进程。同时，随着柔性及可穿戴电子器件的开发与利用，柔性太阳电池的开发设计也是人们研究的热点。本文以提高量子点敏化太阳电池转换效率为目标，从电极材料优化设计方面尝试解决制约量子点敏化太阳电池光电转换效率的科学难题，从系统优化光阳极膜和设计制备新型高催化活性对电极等方面展开研究工作，逐步实现了器件性能的大幅提升。　　本研究主要内容包括：⑴作为量子点敏化太阳电池的重要组成部分，TiO2光阳极膜的组成与结构影响对太阳光的捕获效率以及光生电子的传输和收集，进而影响电池的光电转换效率。在这部分工作中，我们系统优化研究了TiO2光阳极膜的TiCl4处理技术、透明层厚度及散射层结构等重要性能影响因素。实验结果表明，TiCl4溶液仅对FTO玻璃进行表面钝化处理能够起到抑制电荷复合的效果，显著提高量子点敏化太阳电池的效率。同时，通过调节丝网印刷次数与浆料中乙基纤维素含量分别对透明层的厚度和孔隙率进行优化研究，实验结果表明TiO2光阳极膜的最佳透明层厚度为9.0μm，浆料中乙基纤维素的最优含量为20-40％。此外，我们通过调节散射层浆料中介孔TiO2的掺杂量优化TiO2光阳极膜对太阳光的捕获效率，进而提高光电流Jsc。最终，基于配体诱导自组装敏化新方法，将优化后的TiO2光阳极膜组装成CdSe量子点敏化太阳电池，在标准太阳光照射下获得了最高5.53％的光电转换效率。⑵目前，量子点敏化太阳电池光电转换效率的提高主要受开路电压Voc和填充因子FF制约。对电极的催化活性大小直接影响着填充因子FF的高低。本部分内容是基于网状基底限域锚定催化材料增加活性位点的新策略，开发出新型高催化活性的钛网负载介孔碳(MC/Ti)对电极。钛网基底网格限域空间使得构筑亚毫米厚的牢固碳膜成为可能，同时，介孔碳材料具有的三维贯穿孔道保证了电解液在对电极膜内的高效传质。此外，介孔碳材料具有的大比表面积(954 m2 g-1)等协同因素增加了碳催化材料的有效活性位点，从而提高了其对Sn2-/S2-电解液还原的催化活性，降低了对电极/电解液界面电荷传输阻抗，提高了电池的FF。有关MC/Ti对电极提高电池Voc的原因是它通过降低所选用聚硫电解液的氧化还原电势引起的。最终，与传统Cu2S/FTO对电极比较，基于MC/Ti对电极组装出的CdSe0.65Te0.35量子点敏化太阳电池填充因子提高13％(0.612 vs0.686)，开路电压Voc提高了105 mV(0.698 vs0.803 V)，最终取得了经国家光伏质检中心认证的11.16％的效率。这一结果为当时所有类型量子点太阳电池（包括敏化构型及异质结构型）的最高性能，同时这部分工作为高效率量子点敏化太阳电池的开发开辟了一条崭新的途径。⑶随着电子科学技术的快速发展，柔性便携式电子产品的时兴为其配套的柔性太阳电池应用发展开拓了广阔的市场。量子点敏化太阳电池以其效率高、成本低、工艺简单、制备材料易得等优势引起了人们的广泛关注。然而，量子点敏化太阳电池对应柔性器件的开发却显得滞后，目前所报道柔性器件的效率均低于4％。研究制备出两种新型高效率全柔性量子点敏化太阳电池器件，并研究其机械稳定性。第一种类型全柔性量子点敏化太阳电池器件是基于柔性泡沫镍表面原位生长Cu2S为对电极和柔性导电塑料基底上刮涂TiO2膜作光阳极，组装成的柔性CdSe量子点敏化太阳电池获得了3.55％的光电转换效率，并表现出良好的机械稳定性。第二种类型全柔性量子点敏化太阳电池器件是基于柔性编织钛网表面原位生长ZnO/ZnSe/CdSe半导体纳米晶作为光阳极，并借助于高催化活性MC/Ti柔性对电极，组装成的全柔性钛网基量子点敏化太阳电池获得了5.08％的光电转换效率，刷新了柔性量子点敏化太阳电池效率记录，并为柔性量子点敏化太阳电池器件设计开发提供新的策略。