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染料敏化太阳能电池（DSSC）具有无污染、性能稳定、制备条件可控等优点,是近年来研发的一种新型太阳能电池,而DSSC光阳极材料是决定电池性能的关键。相比TiO2纳米颗粒多孔膜电极,研究发现一维TiO2纳米阵列应用在DSSC上能显著提升电池的光电转换效率。但一维TiO2纳米阵列的比表面积有限,导致阵列吸附的染料量较少,这会直接影响电池对光的吸收。本文采用水热法在FTO导电玻璃上制备了一维TiO2纳米棒阵列,并在此基础上生长出分枝结构,对两种TiO2阵列进行形貌和光学性能方面的表征;然后将两者分别作为电极材料用在DSSC、有机/无机杂化电池和量子点敏化太阳电池中,并对电池的光电性能及界面修饰行为进行探索。主要实验成果和内容如下:1.TiO2纳米棒阵列（NRAs）和TiO2分枝纳米棒（B-NRAs）阵列的制备及形貌和光学性能对比。对NRAs和B-NRAs进行X-射线衍射分析,发现B-NRAs的（101）衍射峰明显增强,说明分枝结构有（101）生长取向。两种阵列的紫外吸收与反射谱显示B-NRAs的吸收率和反射率均高于NRAs,说明分枝结构可以提高对光的利用。2.将浸泡过N719染料的NRAs和B-NRAs作为光阳极、铂（Pt）为对电极组装成DSSC。结果表明B-NRAs的DSSC光电转换效率为2.01%,显著高于NRAs电池的0.72%。另外,两种DSSC的电化学阻抗谱（EIS）表明:B-NRAs光阳极结构DSSC的界面阻抗和电荷寿命均高于NRAs结构。3.将浸泡过N719染料的NRAs和B-NRAs制备成含聚合物材料（P3HT和PCBM混合液）包裹的有机/无机杂化太阳能电池（杂化电池）,并比较其光电性能。结果表明:B-NRAs杂化电池的光电转换效率为1.37%,明显高于NRAs杂化电池的0.84%.4.用硫化镉（Cd S）量子点分别修饰NRAs和B-NRAs阵列、并分别制备成杂化电池。紫外吸收谱表明Cd S量子点可将两种阵列的吸收范围拓展至520nm附近。B-NRAs杂化电池的光电转化效率达到2.13%,高于NRAs杂化电池的1.41%。且B-NRAs结构杂化电池的界面阻抗和电荷寿命均高于NRAs结构。