染料敏化太阳能电池(Dye-Sensitized Solar Cell,简称DSSC)因其制作制作工艺简单、成本低廉、原材料丰富而越来越受到人们的重视。目前DSSC的光电转换效率还远低于其理论值,还有很大的提升空间,光阳极作为DSSC最为重要的部件,其性能将直接影响DSSC的光电性能。本文采用TiO2为光阳极材料,通过探索制备出性能较高的TiO2光阳极,主要研究内容和结果如下：(1)采用阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列,研究了电解质浓度、氧化时间、水含量等因素对纳米管的影响。当电解液中NH4F的浓度为0.5wt%、电压20V、氧化时间50h、水含量为1wt%时,所制备的纳米管长度、直径和壁厚分别为2.41 μm、50nm和10nm左右,所得DSSC的光电转化效率达到2.45%,光电转化性能最好。(2)采用水热法和溶剂热法合成三种不同形貌的TiO2纳米粉,通过比较得出用水热法制备的TiO2纳米粉体性能最好,颗粒尺寸在20-30nm之间,通过500℃煅烧成锐钛矿相,光电转化效率最高,达到6.41%。以水热法制备的TiO2光阳极效率最高,在此基础上,研究散射层、致密层和TiCl4表面修饰对电池性能的影响,通过研究发现,在光阳极表面添加一层400-500nm的大颗粒散射层可以增加入射光的利用率,将电池的光电转化效率提高17.9%,达到7.56%。(3)采用TiCl4水溶液对TiO2光阳极表面修饰,通过TiCl4水溶液处理染料吸附量增加,增加了界面电荷分离的效率,提升了Jsc,降低的电子复合率使电子浓度增加,补偿了由于导带带缘改变引起的Voc消耗,使光电转化效率提高11%,达到7.16%。(4)将非水解溶胶一凝胶法制备的TiO2纳米粉体应用于染料敏化太阳能电池致密层时,当致密层厚度为25nm、热处理温度为550℃保温15min时,短路电流为15.54 mA·cm-2,开路电压为0.72V,填充因子为0.7。所得光电转换效率最高达到7.89%,比无致密层的电池(效率6.41%)提高了23.1%。(5)通过醇热法制备了直径在300-700nm之间由粒径约为20nm的小颗粒组成的ZnO纳米球。通过硬模板法以ZnO纳米球为模板制备了TiO2粉体。TiO2球均是由大小约为5nm的TiO2小颗粒组成。将TiO2纳米球粉体制备成光阳极薄膜并组装成DSSC,得到的电池的光电转换效率为1.58%,开路电压为0.76V,短路电流为3.41 mA·cm-2,填充因子为0.61。