目前,染料敏化太阳能电池还处在不断的改进和完善中,通过对其光阳极的改性和电池结构的改善,可以实现提高光电转换性能的目的。为了改善电池的光伏性能,人们开发了多种物理化学修饰技术改善纳米TiO2电极的特性。这些技术主要包括多孔电极膜的表面修饰、TiO2纳晶掺杂、导电玻璃的表面修饰。特别是在界面间的电荷传输方面,如果能够减少界面间逆电流的发生,即降低正负电荷的复合几率,对于提高电池的转换效率有重要的意义。本文首先用水热反应法制备纳米晶TiO2,用其制备Ti02光阳极,还对纳米晶TiO2进行掺杂,通过掺杂Zn2+来改善其性能。实验表明水热反应时间12h,水热反应温度180℃时所制得的纳米TiO2光阳极组装成的电池的光电转换效率最高,为 4.00%。采用多孔TiO2纳米晶薄膜制作的光阳极,由于自身结构的原因,电子从TiO2向导电玻璃的传递过程会受到一定的阻碍,增加了电子与电解质中氧化物复合的几率。为了改善此界面间电子传输的状况,本文通过磁控溅射法在FTO(掺氟氧化锡)导电玻璃表面沉积致密层,包括Ti致密层和TiO2致密层,来抑制逆反应的发生。沉积Ti致密层后,对其进行退火氧化得到Ti02薄膜的过程中进行了正交试验,通过改变溅射功率、溅射时间、退火温度、退火时间这4个主要因素,分析出在提高光电转换效率方面的最优条件。研究表明溅射功率为150W,溅射时间为lh,退火温度为450℃,退火时间为lh时,组装成的太阳能电池的光电转换效率最高为5.12%。Ti膜经350℃、400℃、450℃退火处理后,对Ti02薄膜进行XRD(X射线衍射)测试,其XRD图谱中都出现了四个衍射峰,衍射峰强度随着退火温度的升高而增强,这说明随着退火温度升高,薄膜结晶更加完全,锐钛矿型逐渐增多,晶型也趋向完美,并有择优生长趋势。沉积Ti02致密层时主要研究沉积厚度对染料敏化太阳能电池光电性能的影响。没有致密层存在时,电池的光电转换效率为2.31%。TiO2致密层的厚度为80nm时所组装成的电池光电转换效率最大,为6.72%。结果表明,存在致密层的染料敏化太阳能电池的光电转换效率明显提升。光电转换效率随着致密层厚度的增加,先增大后减小,当致密层厚度增加到100nm以后,电池效率陡然下降。可见致密层厚度的改变,对染料敏化太阳能电池的性能改善有着重要的作用。