太阳能作为清洁可再生能源的一种,为人类所面临日益严峻的能源危机和环境污染问题的解决赋予了新的希望,太阳能电池技术的开发更是当今时代发展趋势之一,而其中以钙钛矿为代表的第三代新概念太阳能电池的出现则为光伏产业的发展带来了新的契机。有机-无机杂化钙钛矿材料自2009年首次应用于太阳能电池开始,短短几年其光电转化效率得到飞速发展,极有可能替代传统硅电池,而碳对电极的引入亦简化了生产工艺、降低了制备成本,进一步推动了钙钛矿太阳能电池的市场化发展进程。然而,真正意义上实现钙钛矿电池的大规模应用仍有许多问题亟待解决,如稳定性较差、生产成本较高、柔性基底应用等。本论文主要以低温碳电极钙钛矿太阳能电池为研究对象,开展其制备、封装与集成研究,取得成果如下:（1）提出一种可直接印刷在钙钛矿薄膜上的低温导电碳浆配方,应用于无空穴传输层钙钛矿太阳能电池碳对电极的制备。通过调控碳电极组分,实现钙钛矿电池性能优化,验证了电池优异的稳定性,为低成本、高效率、柔性钙钛矿太阳能电池的研制奠定了基础。接着,引入CuPc作为空穴传输层,提出基于CuPc的无机碳电极钙钛矿太阳能电池制备方法,测试表明,CuPc空穴传输层能有效提取光生载流子并加速空穴扩散,电池性能相比无空穴传输层器件提升约60%。而且在高温高湿恶劣环境下器件仍展现出优异稳定性,从而为稳定型钙钛矿太阳能电池的开发提供了新思路。进一步提出一种采用TiO₂/SnO₂双层复合薄膜作为光阳极的平板型碳电极钙钛矿太阳能电池制备方法。测试表明,复合薄膜具有更优的光生电子提取及传输能力,更有利于钙钛矿太阳能电池光电转化性能的提升,器件暗态下泄露电流更小,耗尽层更宽,最高效率达15.39%,稳定性及工艺可重复性都很好,相关工作为高效平板型钙钛矿太阳能电池的开发制备奠定了基础。（2）提出一种基于PDMS的低温碳电极钙钛矿太阳能电池封装方法。采用PDMS对碳电极钙钛矿电池进行封装,PDMS保护层能有效隔离空气中湿气,防止钙钛矿光敏层吸潮分解,极大提升钙钛矿太阳能电池的稳定性,3000小时稳定性测试表明电池性能未发生明显衰减。而且,PDMS包裹改善了界面接触,使封装后器件效率出现提升。进一步探究了封装前后器件界面的变化情况,深入研究了界面状态与光生载流子传输之间的关系,揭示并验证了器件性能提升机制。（3）提出基于碳电极钙钛矿太阳能电池的集成方法,制备得到了碳电极钙钛矿电池与超级电容相结合、碳电极钙钛矿电池与热电模块相结合的光伏转换/存储、光伏-热电集成器件。将碳电极钙钛矿电池与超级电容器并联集成,电池光电转化的能量存储在集成的超级电容器中并适时释放,可实现光电转化与能量存储的统一;串联集成时,通过对超级电容器预充,集成器件瞬时能量输出可得到极大提升,从而拓宽其应用范围。碳电极钙钛矿电池与热电模块集成器件在实现可见光波段光电转化的同时,还基于碳电极吸收太阳光红外辐照产生的温差,进行热电转换,有效拓宽了太阳光谱利用范围,实现了单独钙钛矿电池9.88%光电转化效率到22.2%光伏-热电综合转化效率的提升。