染料敏化太阳能电池（dye-sensitized solar cells,DSSCs）由于其具有绿色环保、原材料丰富且来源广泛、成本低廉、制作工艺简单等诸多优势,被广大科学研究者们认为是最具应用前景的第三代太阳能电池之一。迄今为止,宽禁带的二氧化钛（TiO₂）纳米材料由于其稳定的物理化学性质、经济效益高、无毒且环保等优点,成为了研究最为广泛的光阳极材料。然而,TiO₂的宽禁带（3.2 eV）和低载流子迁移率(⁰.1-4 cm² V^-1 s^-1)使得其在光吸收和光生电子收集方面的能力严重不足,进而极大抑制了其光电转换效率（photoelectric conversion efficiency,PCE）,导致了近年来DSSCs领域的研究迟滞。针对其光吸收能力的不足的问题,本论文引入长余辉发光材料（long persistence phosphors,LPPs）对TiO₂纳米颗粒膜层进行修饰并作为DSSCs的新光阳极,并从提高对入射光的吸收效率、光生载流子的分离和传输出发对光阳极的结构进行优化,最终使DSSCs的PCE得以极大改善。同时,通过探究验证LPP层增强DSSCs器件光电性能的主要原因,将为设计高性能LPP增强型DSSCs提供技术指导。本论文的基本思路和具体研究内容如下:（1）P25-TiO₂/LPP复合光阳极的制备及结构优化由于TiO₂对可见光的吸收能力很低,引入LPP背散射层（包括下转换效应及其长余辉效应）,有利于增强DSSCs对入射太阳光的吸收,提高DSSCs的PCE。本工作,直接使用商业P25-TiO₂（简称P25）作为原料,通过简单的刮涂法在FTO玻璃上制备具有一定厚度的P25薄膜层;然后利用旋涂法将商用绿光LPP材料SrAl₂O₄:Eu涂覆在TiO₂层上;最后经退火热处理后制备得到P25/LPP复合光阳极。组装DSSCs后,测试结果表明,P25/LPP复合光阳极展现出了7.16%的PCE,比纯P25光阳极的提升了24.3%。通过对P25/LPP复合光阳极中LPP与P25层的厚度进行优化调控发现,当P25层为12μm以及LPP层为25μm时,制备所得的P25/LPP复合光阳极DSSCs具有最高的PCE。同时,结合EIS和PL等结果的分析,LPP的背散射效应（包含下转换作用）和余辉效应增强光阳极的光吸收效率是提升DSSC的PCEs的主要因素。而且,P25/LPP异质结的构建可以在一定程度上增强光阳极/电解质间界面处的光生载流子的分离。此外,P25/LPP基DSSCs在黑暗环境中仍然可以工作,最高PCE值可达46.94%。（2）碳掺杂的介孔TiO₂纳米颗粒/LPP复合光阳极的制备和优化介孔二氧化钛（m-TiO₂）相比于致密的商用P25,具有更高的比表面积和更多的染料分子吸附位点。因而,用m-TiO₂替代P25,对提升DSSCs器件的PCE具有重要的意义。基于此,我们通过水热法制备了一种碳掺杂的m-TiO₂原材料,通过PVP造孔剂来调控m-TiO₂的形貌和微结构以及进行碳掺杂。组装的纯m-TiO₂光阳极的DSSCs,获得了6.24%的PCE,高于纯P25基的（5.76%）。结合TEM和EIS数据分析发现,由于PVP的引入,m-TiO₂纳米颗粒之间形成更多的孔隙或连接通道,这可以提升其电解液离子的传输和扩散;同时少量碳成分改善了m-TiO₂的导电性,提升了其载流子传输能力。接着,采用与前一工作一样的程序制备出m-TiO₂/LPP复合光阳极,组装的DSSCs获得高达8.05%的PCE,较纯P25基和纯m-TiO₂基DSSCs的PCEs分别提升了39.8%、29.0%。此外,我们系统地探究了不同PVP剂量对m-TiO₂/LPP基DSSCs光电性能的影响,发现,当所加PVP重量百分比为8 wt.%时,制备所得的DSSCs具有最高的PCE。