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纳米材料以其独特的光、电、磁学性能引起了学者们的广泛关注,尤其是其优异的半导体特性,在太阳能电池阳极材料的应用中展现出了良好前景。本文中,我们采用直接烧结法、水热法等化学合成方法,设计和制备出新型的复合纳米结构——海胆状Zn/ZnO/TiO2复合纳米结构以及ZnO纳米线/Sn02纳米颗粒复合纳米结构,并将这些复合纳米结构用于染料敏化太阳能电池阳极材料的组装。首先,通过光学显微设备对复合纳米结构的形貌、结构和成分进行表征,分析其生长机制。随后,通过光电学测试手段对新型纳米结构薄膜电池的电学性能进行检测,探讨该形貌对电池性能的影响,分析半导体材料内部的电子传输机制。具体研究方案如下：1、海胆状Zn/ZnO/TiO2复合结构的染料敏化太阳能电池的性能研究通过改变纳米材料的传统球状和一维结构,以金属和半导体氧化物间的肖特基势垒有利于电子注入为指导思想,采用直接烧结法将Zn粉涂覆于FTO导电玻璃上,在马弗炉中加热保温550℃后合成了海胆状Zn/ZnO复合纳米结构,并将其应用于染料敏化太阳能电池的阳极材料。使用SEM、XRD和TEM电镜表征了海胆状Zn/ZnO/TiO2的微观结构,分析其形成过程和生长机制。通过J-V曲线及IPCE的测试,探寻该复合结构对于电子收集的影响：结果表明海胆状Zn/ZnO薄膜电池的电子收集效率高于一维ZnO纳米线阵列电池。此外,采用原子层沉积法对海胆状Zn/ZnO表面T进行i02修饰,形成良好的海胆状Zn/ZnO/TiO2核壳结构。通过电化学阻抗测试发现不同厚度的Ti02壳层对于电子复合具有不同的抑制作用,使得电池的性能得到了优化,最大开路电压达到0.66V,短路电流3.28mA.cm-2,转化效率达到0.82%。2.ZnO/SnO2核壳纳米结构染料敏化太阳能电池的性能研究采用水热／溶剂热法分别合成一维ZnO纳米线阵列及均匀Sn02纳米颗粒,再通过旋涂法合成了ZnO纳米线／Sn02纳米颗粒核-壳复合纳米结构。从化学合成原理上分析了Sn02纳米颗粒形成过程。随后,将该复合结构用于染料敏化太阳能电池(DSSCs)的组装。J-V曲线测试表明,与单一结构的一维ZnO纳米线阵列或Sn02纳米颗粒光阳极相比,这种新型复合纳米结构的光阳极,能有效地提高电池的光电性能,其短路电流、开路电压及转化效率分别达到2.93mA/cm-2、0.64V,0.74%。引入入射光光电转换效率(IPCE)、强度调制光电流谱(IMPS)及强度调制光电压谱(IMVS)等测试手段研究复合材料内部的电子传输机理。研究发现,ZnO/SnO2复合纳米结构电池的电子寿命和电子传输时间都有所增大,电子与电解液间复合速率减小,从而有效提高了电池效率。