染料敏化太阳能电池(DSSC 电池)是一种新型光电化学太阳能电池，由于它制作工艺简单、成本低和性能稳定，并且对环境无污染，具有良好的开发前景。它是解决世界范围内的能源危机和环境问题的一条重要途径。纳米TiO2 薄膜是染料敏化太阳电池的重要组成部分，其形貌对电池性能影响显著。本文通过XRD、SEM 和TEM 表征、DSSC 电池的组装、光电性能测试等，研究DSSC 电池中TiO2 薄膜的制备，其对电池效率的影响及可能的解决办法。本论文的具体研究内容和主要结论在于： 1. 本文系统研究了不同制备方法对TiO2 薄膜显微结构的影响。分别采用旋涂法、电泳沉积法、粉末涂覆法、丝网印刷法制备了TiO2 薄膜，通过四种方法制备的TiO2 薄膜显微结构比较可得：不同方法制备的TiO2 薄膜形貌差异很大。通过制备方法对TiO2 薄膜显微结构影响的分析，为染料敏化太阳电池中TiO2 光阳极材料制备方法的选择提供了依据。 2. 采用丝网印刷制备染料敏化太阳电池用TiO2 薄膜电极时，TiO2 的浆料组成对电极结构、电池J-V 特性有重要影响。本文采用无水体系的TiO2 胶体丝网印制TiO2 薄膜，并组装电池，测试性能。研究发现曲拉通（Triton X-100）、聚乙二醇（PEG-2000）可以明显改变TiO2 电极显微结构，且对电池的性能影响显著。过少或过多的曲拉通或聚乙二醇都将导致开路电压、短路电流、填充因子以及效率的降低。由3g P25 粉末配制的胶体中，当聚乙二醇含量在0.8g 附近、曲拉通含量在0.2~0.8ml 之间时，染料敏化太阳电池光电转化效率较好。组装成电池后，当电池有效面积为0.28 cm2，在标准氙灯模拟器下（AM 1.5，100mW/cm2）测试电池J-V 特性，电池光电转换效率可达3.2％。 3. 采用Sol-Gel 法，以钛酸四丁酯为原料自制纳米级TiO2 粉，研究pH 值对凝胶时间和粒径的影响，从而优化其制备工艺条件。并将自制的TiO2 粉与Triton X-100、乙酰丙酮混合后，通过丝网印刷的方法制备DSSC 的多孔光阳极。组装成电池后，当其有效面积为0.28 cm2，在标准氙灯模拟器下（AM 1.5，100mW/cm2）测试电池的J-V 特性，得到了3.22﹪的光电转换效率。 4. 以商用金红石相TiO2 粉末为原料，通过在碱性溶液中150 ℃水热48h 的方法合成TiO2 纳米管。根据不同温度下纳米粉末形貌的演变过程，提出纳米管是由纳米圆盘卷曲而形成的观点。并将TiO2 纳米管与Triton X-100、乙酰丙酮混合后，通过丝网印刷的方法制备DSSC 的多孔光阳极。组装成电池的有效面积为0.28 cm2，并在标准氙灯模拟器下（AM1.5，100mW/cm2）测试电池J-V 特性，得到2.17﹪的光电转换效率, 为TiO2 薄膜电极的研究提供了一个新的发展方向。