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当前日益严重的环境污染和能源危机,使得太阳能近年来成为研究的热点,其中染料敏化太阳电池以其简单的工艺、低廉的成本等优势受到材料、化学、物理和能源等领域研究者的广泛关注。但目前作为研究主体的TiO2纳米材料,仍存在两大基本问题:其一,纳米粉体的比表面积小;其二,无序结构使得光生载流子容易复合。这两大问题限制了TiO2染料敏化太阳电池的光电转化效率的提高。因此,研究具有高比表面积且有利于光生电子传输的有序多孔TiO2材料对光电转换效率的提高具有重要意义。胶体晶体模板法制备的材料具有孔径可控、孔径分布均匀等特点,因此被广泛应用于有序多孔材料的制备。本课题采用聚苯乙烯（PS）胶体晶体微球为模板,将溶胶-凝胶技术与浸渍-提拉法相结合制得有序多孔TiO2薄膜;通过Gd掺杂对有序多孔TiO2薄膜进行改性研究,并组装成染料敏化太阳电池,对其制备工艺及性能进行了系统研究,得出以下结果:（1）利用乳液聚合法合成出单分散、粒径均匀的聚苯乙烯微球颗粒,研究了聚合时间、引发剂用量等因素对PS胶体微球粒径的影响。结果表明:聚苯乙烯微球的粒径随聚合时间的延长而增大、随引发剂的增加而减小。（2）采用浸渍-提拉法在导电玻璃基底上组装出高质量、不同粒径的聚苯乙烯微球胶体晶体模板,研究了乳液中胶体微球浓度及浸渍-提拉速度等制备工艺参数对胶体晶体模板质量的影响。实验结果表明:当PS微球粒径为300nm,微球乳液体积分数为20vol%时,以3cm/min的提拉速度组装出单层结构的规则有序的胶体晶体;当PS微球粒径为390nm,微球乳液体积分数为20vol%时,以1cm/min的提拉速度可组装出三维规则有序的胶体晶体。（3）以聚苯乙烯微球胶体晶体为模板,采用溶胶-凝胶技术与浸渍-提拉法相结合制备出有序多孔TiO2材料,并对TiO2溶胶的陈化时间、胶体晶体模板在TiO2溶胶中的浸渍时间以及胶体晶体模板的形貌等制备条件对有序多孔TiO2微观结构的影响进行分析。结果表明:陈化12h的TiO2溶胶,以单层的PS胶体晶体为模板时的最佳浸渍时间为3min,以多层的PS胶体晶体为模板时的最佳浸渍时间为5min。（4）利用优化的制备工艺成功制备出稀土Gd掺杂有序多孔TiO2,并对具有不同微观结构的有序多孔TiO2、Gd掺杂有序多孔TiO2所组装的染料敏化太阳能电池的光电性能进行对比分析。结果表明:多层有序多孔TiO2材料的UV-Vis光谱学性能及其组装的DSSC的光电性能均优于单层TiO2材料,且Gd3+掺杂量为0.5wt%的样品UV-Vis光谱学性能最优,以Gd3+掺杂量为0.5wt%的多层有序多孔TiO2组装的DSSC表现出较高的光电转化效率,其短路电流Jsc为4.13mA·cm-2,开路电压Voc为0.68V,光电转换效率η为1.6%。