当今社会能源危机和环境污染是摆在人类面前的两大难题，而开发新型能源是实现人类社会可持续发展的基础。其中太阳能光伏发电作为一种可持续的能源替代方式，于近年得到迅速发展。以染料敏化的TiO2纳米晶多孔薄膜为光阳极组装的染料敏化太阳能电池(简称DSC)，具有价廉、制备工艺简单、性能稳定等优点，可与非晶硅太阳能电池相媲美，目前，其光电转换效率已达到11.91％，是一种非常有前途的太阳能装置。 DSC主要是由染料敏化纳米多孔TiO2光阳极膜、电解质和背电极三部分组成。光阳极膜材料的组成、晶型和晶形、颗粒大小、比表面积和阳极膜结构(孔径、孔隙率、粗糙因子)等参数对于提高DSC电池的电性能具有决定作用。合成高电性能的纳米二氧化钛是制作具有良好微结构光阳极的基础。而锐钛矿型的纳米TiO2又显示出比金红石和板钛矿型更高的光电活性，因而也成为研究和应用的重点。传统制备过程中，广泛采用溶胶-凝胶法和水热合成法来制备TiO2粉体或者薄膜。但是，这两种方法由于其使用原料价格较贵、设备要求高、反应周期长等缺点，很不适宜商业化生产。 TiO2簿膜中存在着大量的表面态，这些表面态构成陷阱，束缚了电子在薄膜中的运动，使得电子在薄膜中的传输时间增大，导致暗电流增加，从而降低了DSC总的转换效率。因此尝试用一些方法和手段对TiO2光阳极薄膜进行修饰改性，如致密层和扩散层的制备、掺杂、表面复合等，通过改善光阳极膜的微结构及TiO2的导带带边电位和膜内表面态，抑制光生电子的复合，减小暗电流，提高DSC的电性能。 综合以上分析，确定本论文的研究内容如下： (1)根据材料便宜易得、设备工艺简单、无毒等原则，以四氯化钛为钛源，采用均相沉淀法，在适宜条件下，制备出粒径尺寸分布较窄、纯度高、晶型单一的锐钛矿型棒状二氧化钛纳米粉体，并研究了酸度对纳米二氧化钛的影响。结果表明，酸度在制备过程中，能改变其粒径的大小，但不影响晶型；用透射电镜、X射线衍射仪、差热分析仪、比表面积分析仪和紫外可见光谱仪等手段，对所制备的纳米粉体进行了表征。同时，用自制纳米TiO2粉体和商业P25粉体，在同等条件下制备光阳极膜，用场发射扫描电镜对膜的形貌进行了比较分析，用紫外可见分光光度计测试了它们的染料吸附量，并组装成DSC，用CHI660B对其进行了阻抗和暗电流分析，利用恒电位-电流仪进行I-V曲线测试，同等条件下相比，自制TiO2纳米粉体和商用P25粉组装的电池，前者的短路电流、开路电压、电流密度、填充因子、总的光电转换效率分别提高了：0.396 mA、36 mV、1，584mA·cm-2、16.72％、1.98％。 (2)用钛酸四丁酯为钛源，用聚乙二醇20000为O/W乳化剂，利用微乳液法，制备出锐钛矿型纳米二氧化钛，对所制纳米TiO2进行了各种表征测试，并与均相沉淀法制得的TiO2纳米棒粉体的电性能进行了比较。 (3)为了进一步提升均相沉淀法制备的TiO2纳米粉体在DSC中的电性能，对其进行了修饰改性的研究。主要分两为大类：①包覆改性，在TiO2制备的过程中，采用化学沉积法，a.使少量的ZnO复合在TiO2纳米颗粒表面；b.使TiO2包覆微量的纳米银；②金属离子掺杂，在TiO2制备的过程中，按一定的比例分别加入了：In3+、Zn2+、Bi3+、Mo6+。