自1991年取得突破性进展以来，染料敏化太阳电池(DSCs)因其制备工艺简单、成本低廉、无污染、性能稳定等特点受到了广泛的关注，在二十多年的时间里取得了很大的进展，成为最有希望取代传统硅基太阳电池的新型太阳电池之一。以半导体量子点取代染料敏化剂制备的量子点敏化太阳电池(QDSCs)是DSCs一个新的发展，其光电转换效率的理论值最高可达44％，成为近年DSCs研究领域的一个热点。本文围绕DSCs和QDSCs展开，对TiO2一维纳米结构光阳极（单晶金红石相TiO2纳米棒阵列）和量子点在TiO2纳米颗粒薄膜中的分布及光阳极的优化进行了研究，并对金属硫化物(CuxS)对电极做了初步研究。具体研究内容和结果如下:　　1.通过水热法在FTO导电玻璃基底上直接制备了单晶金红石相TiO2纳米棒阵列(TNRs)薄膜，使用TiCl4溶液对TNRs薄膜进行修饰，并以TNRs为光阳极制备了DSCs(TNRs-DSCs)和QDSCs(TNRs-QDSCs)。研究了TiCl4修饰条件对TNRs薄膜形貌、表面积、染料和量子点吸附量的影响，以及对TNRs-DSCs和TNRs-QDSCs光伏性能的影响。研究表明，TiCl4修饰在TNRs的纳米棒表面合成了大量的TiO2纳米颗粒，大幅增加了TNRs的表面积、染料和量子点的吸附量，提高了TNRs-DSCs和TNRs-QDSCs的电池性能。优化TiCl4修饰的参数，将TNRs-DSCs和TNRs-QDSCs的光电转换效率分别由0.52±0.03％和0.36±0.02％提高至了4.14±0.07％和1.17±0.07％。同时，利用强度调制光电流/光电压谱(IMPS/IMVS)研究了电子在单晶金红石相TNRs中的传输和复合。结果表明，相对于锐钛矿相TiO2纳米颗粒薄膜，单晶金红石相TNRs在电子传输速度方面并没有优势，但是由于电子在单晶金红石相TNRs中的复合大幅减少，其电子寿命得到了明显的提高。　　2.采用连续离子层吸附反应(SILAR)方法在不同厚度的TiO2纳米颗粒薄膜上制备CdS和CdSe量子点，形成CdS/CdSe共敏化的TiO2纳米颗粒薄膜。通过研究Cd、S和Se三种元素在薄膜中的浓度分布，及不同厚度薄膜中量子点的平均尺寸，建立了通过SILAR方法制备的CdS/CdSe量子点共敏化TiO2薄膜中量子点的分布模型:从TiO2/CdS/CdSe薄膜的表面到底部，CdS和CdSe量子点的数量逐渐减少，量子点的尺寸逐渐增大。根据建立的模型，提出了优化TiO2纳米颗粒光阳极微结构的三种途径，分别是优化薄膜厚度、优化薄膜孔洞分布和制备不同TiO2纳米结构组成的复合薄膜。本文对TiO2薄膜的厚度进行了优化，在TiO2纳米颗粒薄膜的厚度为9.9±0.2μm左右的时候，使用Pt对电极制备的 CdS/CdSe共敏化QDSCs获得了最大的光电转换效率3.26±0.10％。　　3.引入真空热蒸发镀膜(VTE)技术在FTO基底上制备了用作QDSCs对电极的CuxS(x=1-2)薄膜，研究了VTE-CuxS对电极的性能。结果显示，以VTE-CuxS薄膜为对电极制备的制备的CdS/CdSe共敏化QDSCs获得了3.16±0.05％的光电转换效率。VTE-CuxS对电极性能优于传统Pt对电极，略高于Brass-Cu2S对电极。