近年来,高度有序的三氧化钨(W03)纳米结构阵列薄膜成为光电材料领域的研究热点。制备有序纳米结构阵列薄膜的常用方法有热蒸发法、化学气相沉积法、模板法及水热法等。其中,水热法具有反应条件温和、设备简单、成本低廉且易于制备大面积薄膜等特点,因而受到众多研究者的青睐。本文以FTO导电玻璃为基底,无需预制W03籽晶层,采用水热法合成并经煅烧处理直接在FTO基底上制得W03纳米片阵列薄膜,并对其在光电化学池及染料敏化太阳能电池中的应用进行了研究。首先以钨酸钠和盐酸为原料,草酸铵为添加剂,在120℃下水热反应12h后直接在FTO导电玻璃上生长得单晶WO3·H2O纳米片阵列薄膜,纳米片垂直于基底生长,厚度约为260±30nm,薄膜厚度为1.3μm。对所得薄膜在450℃下煅烧后即获得单斜相W03纳米片阵列薄膜,并表现出优异的光电化学性能,在1.6V (vs.Ag/AgCl)电位下,所得光电流密度为4.22mA/cm2,高于生长在WO3籽晶层上的W03纳米片阵列薄膜的光电流密度(3.05mA/cm2)。其次考察了不同水热合成条件对产物形貌及结构的影响,结果表明C2042-对纳米片阵列的形成具有重要的结构导向作用。结合各因素对产物形貌和结构的影响,初步提出了WO3·H2O纳米片阵列可能的生长机理。将N719染料敏化后的W03纳米片阵列薄膜作为光阳极(膜厚为1.3μm)组装成染料敏化太阳能电池(DSSC),测得电池的总光电转化效率为0.0148%,最高IPCE值为13.3%；经TiCl4处理后,电池性能显著提高,电池的总光电转化效率达到0.169%,比未处理的W03纳米片阵列DSSC提高了近10倍,最高IPCE值达到29%。