众所周知,能源是提高人类生活水平和发展国民经济的重要物质保障。为了满足人类对能源不断增长的需求,科研人员加大了对可再生能源的开发力度,太阳能的高效综合利用成为其中非常重要的领域。经过多年研究,除了传统硅基太阳能电池以外,多种新型太阳能电池已经开发出来,如染料敏化太阳能电池（DSSCs）,量子点敏化太阳能电池（QDSSCs）和钙钛矿太阳能电池（PSCs）等,大大丰富了这一领域,为太阳能的高效利用提供了更多选择。然而,这些新型太阳能电池一般使用贵金属Pt,Au作为对电极,存在稳定性不佳,制作成本昂贵等不利于大规模生产的问题。本文利用廉价的碳材料代替传统贵金属,大大降低了电池器件的成本,并通过双金属-碳复合材料的协同作用进一步提高了电池的性能,主要工作分为以下三个部分:（1）Co-Mo双金属-碳复合材料在DSSCs中的应用及其协同机理研究:本文采用廉价且环保的海藻酸钠为出始原料,配制具有不同Co²⁺/Mo²⁺摩尔比的溶液,通过交联,凝胶化,梯度碳化工艺,制备了Co-Mo双金属-碳复合材料,并利用XRD、Rama、SEM、Mapping、HTEM与EDS等方法对该材料的结构与形貌进行分析。将Co-Mo双金属-碳复合材料作为对电极,结合Zn O光阳极,组装成DSSCs,进行J-V曲线,CV曲线,EIS谱图与Tafel测试,获得了4.81%的光电转换效率（PCE）。该值达到了在相同条件下,Pt对电极PCE的96.98%,证明了这种低成本的Co-Mo双金属-碳复合材料具有替代Pt对电极的潜力。（2）Ni-Mo双金属-碳复合材料在DSSCs中的应用及其协同机理研究:采用海藻酸钠作为原料,通过溶胶-凝胶,梯度碳化工艺制备了Ni-Mo双金属-碳复合材料,研究了不同Ni²⁺/Mo²⁺摩尔比对电化学性能的影响,并利用XRD、Rama、SEM、Mapping、HTEM与EDS对该材料的结构与形貌进行分析。将Ni-Mo双金属-碳复合材料作为对电极,结合Zn O光阳极,组装DSSCs,进行了电池性能测试。当Ni²⁺/Mo²⁺摩尔比为2:2时获得了4.12%的PCE值,该值占相同条件下Pt对电极DSSCs器件PCE的92.58%,这为DSSCs器件能大规模的生产与使用提供了一条快速且有效的捷径。（3）双金属-碳复合材料在QDSSCs中的应用与研究:本文通过连续离子层吸附反应在Zn O光阳极表面上上生长了Cd S和Cd Se量子点,并将QDSSCs中传统的Au,Pt对电极替换成廉价的Ni/Co-Mo双金属-碳复合材料,优化了Ni/Co-Mo双金属-碳复合材料的配比,组装了QDSSCs。利用SEM、Mapping、HTEM与EDS对选择的量子点敏化光阳极以及对电极的结构和形貌进行了分析,进行J-V曲线与CV曲线测试,并得到了0.18%的PCE值,该值大于同类型Pt对电极的0.06%,证明双金属-碳复合材料具有成为量子点敏化太阳能电池对电极的潜力。