近年来,基于碳对电极(Carbon counter electrode,CCE)的金属有机卤化物钙钛矿太阳能电池(Perovskite solar cells,PSCs)引起科研人员的广泛关注。典型的一个碳基PSC主要包括FTO导电玻璃、电子传输层、钙钛矿层和CCE四个部分。其中,钙钛矿具备光敏剂和空穴传输双重功能,其成膜质量决定了器件的性能。因此,高品质钙钛矿膜层研究成为重中之重。文献表明,在PSCs钙钛矿层中掺杂添加物能改善膜层品质,但是,还未有将过渡金属碳化物作为添加物应用于钙钛矿层的研究。本文将五种过渡金属碳化物添加入钙钛矿层中,研究了掺杂不同过渡金属碳化物的钙钛矿层对电池性能的影响,具体内容如下:(1)制备了碳化钼(Mo₂C)、碳化钨(WC)和碳化铬(Cr3C2)三种VIB族过渡金属碳化物,分别添加入钙钛矿层(用P表示)中,并组装成碳基钙钛矿太阳能电池(C-PSCs)。研究了不同掺杂浓度的Mo₂C/P、WC/P和Cr₃C₂/P对器件性能的影响。实验结果表明:适量掺杂Mo₂C或WC均可提高器件性能。在掺杂浓度为1.0 mg/mL的WC/P基C-PSCs上获得6.85%的光电转化效率,与未掺杂的器件相比,效率提高29%,相应的短路电流密度、开路电压及填充因子分别为22.77mA/cm²,0.61 V和0.49。(2)制备了碳化钛(TiC)和碳化铌(NbC),将两种碳化物作为添加物分别应用于钙钛矿层,并与FTO导电玻璃、电子传输层和CCE组装成C-PSCs,进行光电转换效率测试、电化学和光谱表征,研究添加物浓度对C-PSCs性能的影响。实验结果表明:两种碳化物的添加对器件效率的影响迥异。TiC掺杂可改善器件性能,而NbC掺杂会降低器件效率。TiC掺杂浓度为0.5 mg/mL时,在相应器件上得到6.02%的光电转化效率,其开路电压为0.73 V。