Ti O₂作为一种常见的半导体材料,具有绝缘体及金属材料不具有的优点（热敏性、光电特性和掺杂特性等）,在太阳能电池、光催化水解、生物医学、废水处理、土壤净化、重金属的去除、食品和化妆品工业中都有巨大的潜力。然而,禁带宽度宽及光生电子-空穴容易复合的缺点大大限制了TiO₂在太阳能电池中的广泛应用。本文采用Cu₂O窄禁带半导体对TiO₂进行复合,研究制备工艺和Cu₂O形貌对异质结薄膜光电性能的影响,主要内容如下:采用水热的方法成功制备了TiO₂纳米片,制备好的Ti O₂纳米片需要在450℃条件下退火2 h,XRD结果显示实验制备的TiO₂纳米片为锐钛矿相结构,光学性能测试显示TiO₂纳米片几乎不吸收可见光,光电化学测试显示纯TiO₂纳米片在可见光光照下产生的光电流值0.048μA/cm²。用Cu₂O窄禁带半导体对TiO₂纳米片进行复合,研究了两个不同制备过程对Cu₂O/TiO₂异质结薄膜形貌及光电性能的影响,分别记作C系列和N系列样品。组织结构和性能分析结果显示,制备的Cu₂O颗粒为纯Cu₂O颗粒,不存在Cu和Cu O,C系列复合薄膜样品中的Cu₂O颗粒尺寸均匀且分散,薄膜对400-600 nm区域的可见光有明显的吸收,吸收边约在580 nm,光电流值为8μA/cm²。在此基础上,还研究了不同NaOH浓度对Cu₂O/TiO₂异质结薄膜形貌和光电性能的影响,结果显示,当NaOH浓度为0.1 M时,Cu₂O颗粒尺寸均匀,可见光吸收边在600 nm,使用电化学工作站对薄膜进行了光电化学分析,实验结果显示,NaOH浓度为0.1 M时薄膜具有最好的光电化学性能,其中,光电流值为10μA/cm²。通过简单的湿化学法制备不同形貌的Cu₂O纳米颗粒与Ti O₂纳米片复合,研究了不同形貌的Cu₂O对Cu₂O/TiO₂异质结薄膜光电性能的影响。采用SEM对样品进行了形貌观察,表明制备的Cu₂O颗粒分别是八面体、立方体、多面体和球形;进一步对不同形貌的Cu₂O纳米颗粒的生长机理进行了分析;采用紫外-可见分光光度计对薄膜进行光学性能的分析,结果表明,复合Cu₂O/TiO₂薄膜对400-600 nm范围的可见光有明显的吸收;采用电化学工作站对薄膜进行光电性能的测试,结果表明,球形的Cu₂O/TiO₂薄膜光生电子-空穴具有最好的分离效率,光电流值为23μA/cm²。