TiO2纳米管通过离子掺杂、贵金属沉积、窄禁带半导体负载等改性之后,在光解水制氢、光催化降解、太阳能电池等领域表现出更加优异的性能。Cu2Zn SnS4(CZTS)由于其原料在地壳中储量丰富、光学吸收系数高等优势,广泛用于太阳能电池的吸收材料。本文在阳极氧化TiO2纳米管阵列晶化过程的研究基础上,首次通过水热、乙醇溶剂热的方法成功制备了CZTS/TiO2纳米管复合结构,并对其形貌、结构、光电性能进行了研究。本文首先通过对所制备的非晶态阳极氧化TiO2纳米管阵列进行热处理、水泡、水热以及蒸气热等晶化处理,系统考察了各种晶化方式特别是低温晶化过程对纳米管阵列形貌、结构及其组装的染料敏化太阳能电池(DSSC)性能的影响。研究结果表明:不同温度下热处理,可获得不同晶型的TiO2纳米管阵列;水泡处理受水在纳米尺度的管中流动行为的影响,只能在管阵列的管口处获得部分晶化;水热处理可获得锐钛矿相Ti O2,但管结构会转变为颗粒,其组装的DSSC可获得最佳的性能;蒸气热处理在促进TiO2纳米管阵列晶化的同时可保留其管状形貌。其次,通过一步水热、乙醇溶剂热的方法在非晶态的TiO2纳米管阵列基础上,成功合成了CZTS/晶态TiO2纳米管复合结构。研究表明,两种溶剂体系下,前驱液浓度较低或反应时间较短时,制备的CZTS/TiO2纳米管复合结构中容易出现杂相CuS,这会大大降低试样的光电化学性能。最后,通过水热、乙醇溶剂热的方法在不同晶化处理的TiO2纳米管阵列基础上,合成了形貌不同的CZTS/TiO2纳米管复合结构。研究表明,在水热体系中,蒸气热晶化的试样保留了管阵列结构,负载的CZTS呈颗粒状堆积在TiO2纳米管表面,并且保持了管阵列的中空结构。这种形貌具有较大的比表面积,因此在三电极体系下获得了较高的光电化学性能;在乙醇溶剂热体系中,热处理晶化的试样,纳米管阵列上端的CZTS以“树叶”形式在表面展开,有利于管内填充的CZTS对太阳光的吸收,最终获得了较高的的光电流密度。