光阳极作为染料敏化太阳能电池(DSCs)的核心组成部分之一，其对DSCs性能起到至关重要的作用。光阳极材料的特性，如表面结构、形貌、尺寸大小、多孔性以及结构稳定性等，都是直接影响电池性能的重要因素。这些因素最终影响到DSCs性能是通过两个方面实现的：一方面，通过光散射效应，增强光阳极对光的捕捉效率；另一方面，通过改进光生电子在光阳极材料中的传输，减少电荷复合现象，增加电荷的收集效率。本文通过调控半导体材料的形貌、尺寸和结构，增强光散射效应和提高光生电子在光阳极中的传输效率，从而达到提高DSCs性能的目的。主要内容如下：　　 (1)考察了两种不同的ZnO晶种涂铺方法对合成出的ZnO纳米线阵列的直径、长度以及线密度的影响，进而考察其对DSCs性能的影响；同时，考察了在FTO基底上溅射TiO2阻挡层对合成出的ZnO纳米线阵列的直径、长度以及线密度的影响，进而考察其对DSC性能的影响。　　 (2)通过表面活性剂辅助的水热法合成出了含量为94％的单晶金红石型TiO2纳米棒和含量为6％的单晶锐钛矿型纳米颗粒的混合物。单晶金红石型TiO2纳米棒由于具有高的光散射效应，使得它具有高的短路电流密度。　　 (3)通过高温水热晶化法成功制备了分级结构介孔纳米TiO2球；将制备的分级结构介孔纳米TiO2球应用到DSCs的光阳极材料，其具有优异的电池性能；其具有优异电性能的原因是次颗粒间的定向连接，高的光散射效应以及对电荷复合的有效抑制；制备了分级结构介孔纳米TiO2球的大面积新型有槽对电极DSCs。　　 (4)使用多元醇沉淀法和溶剂热法首次成功地制备了暴露(001)晶面的片状分级结构TiO2球；将制备的片状分级结构TiO2球作为DSCs的光阳极材料，与商业P25比，其具有优异的电池性能： Jsc为17.9 mA-cm-2， Voc为0.65 V， ff为0.66，η为7.51％。