染料敏化太阳电池(DSC)因制备工艺简单，成本低廉等众多优点，在太阳能光电转换领域具有重要的应用潜力。当前，采用合适的制备方法来获得高效的纳米晶半导体光阳极薄膜，是提高DSC光电转换效率和实用化的关键。ZnO作为一种宽禁带半导体材料，具有电子迁移率大、形貌结构可控性好等优点，是DSC光阳极材料的研究热点之一。本论文以ZnO纳米材料为研究对象，进行ZnO纳米晶、纳米线和纳米管阵列的低温制备，探索ZnO纳米材料可控制备工艺；制作ZnO太阳能电池原型器件，研究ZnO制备方法、微结构对电池性能影响，为ZnO纳米材料在DSC中的应用提供重要的实验依据和理论基础。　　 为简化光阳极制作工艺，采用一步电化学沉积法制备ZnO/染料复合膜，研究电化学预处理、染料浓度、沉积电位对复合膜微观结构、光学性能和光电化学性能的影响。通过控制生长条件，获得了具有纳米多孔结构且光电化学性能良好的ZnO/曙红复合膜。另外，通过脱附.再吸附处理有效改善了复合膜中的染料团聚问题，使电池的光电换效率提高近1.5倍。　　 采用超声预处理辅助水溶液法在导电衬底上生长有序ZnO纳米线阵列。通过考察超声预处理、溶液浓度、生长时间对纳米线形貌的影响，探讨ZnO纳米线阵列的生长过程。制备出ZnO纳米线太阳能电池器件，研究了电池的输出性能及电荷传输性能。结果表明，随着ZnO纳米线的长度和长径比增加，纳米线比表面积增大，吸附的染料增多，电池的短路电流、开路电压和转换效率增大。当ZnO纳米线的长度为3.0μm时，电池的转换效率达0.39％。电化学阻抗谱研究表明，随着ZnO纳米线长度增加，电池的复合电阻降低，光生电子与电解液中氧化还原对I3-/I-复合几率增大。　　 为进一步提高ZnO纳米线太阳能电池的光电转换效率，采用超声辅助提拉法制备了ZnO纳米线/TiO2纳米晶复合电极。结果表明，超声辐照有效促进了TiO2纳米颗粒在ZnO纳米线间隙中的填充，使电极比表面积和光收集效率增大。对于超声辅助法制备的复合电极，其开路电压为0.60 V，短路电流为3.54 mA/cm2，填充因子为0.37，光电转换效率为0.79％，比无超声辅助下制得的复合膜的光电效率提高了35％，比单纯ZnO纳米线的光电效率提高了一倍。实验证明，复合电极综合了ZnO纳米线电子传输快和TiO2纳米晶比表面积大的优点，并使二者的劣势得到补偿。　　 采用电化学沉积结合碱腐蚀的方法制备有序单晶ZnO纳米管阵列，探讨了ZnO纳米管的制备控制工艺和形成机理。首次以单晶ZnO纳米管阵列为光阳极试制了染料敏化太阳能电池，结果表明，通过在导电玻璃和ZnO纳米管界面引入一层致密阻挡层，一方面促进ZnO纳米管的生长、增大其比表面积，另一方面也抑制了暗电流，使电池性能提高。获得了短路电流为2.58 mA/cm2，开路电压为0.61V，填充因子为0.45，光电转换效率为0.71％的ZnO纳米管太阳能电池原型器件。