随着能源短缺问题的日益严重,太阳能作为一种可再生的清洁能源得到研究者们的广泛关注。而太阳电池是一种将太阳能直接转化为电能的光伏器件,包括硅基太阳电池,薄膜太阳电池以及敏化太阳电池等。近年来,和硅基太阳电池相比,敏化太阳电池[包括染料敏化太阳电池（DSSCs）以及量子点敏化太阳电池（QDSSCs）]由于生产成本低廉,制备工艺简单等从而得到广泛的研究。敏化太阳电池主要由光阳极,电解液和对电极三部分组成,其中光阳极不仅是电子传输载体,也是光敏化剂的吸收载体,因而成为影响太阳电池光电转化效率的重要因素。本文从增加电极对光的吸收以及加快电子传输,减少电子复合等方面入手,首先,在ZnO纳米棒（ZnO NRs）的基础上,探究了贵金属Ag纳米颗粒（Ag NPs）含量对电池光电性能的影响;另外,对比单独TiO₂纳米颗粒（TiO₂ NPs）太阳电池,研究了不同含量嵌入式生长的ZnO NRs对TiO₂ NPs/ZnO NRs复合结构薄膜基础上的太阳电池性能影响,同时,在TiO₂ NPs结构的基础上,研究了不同ZnO NRs散射层厚度对电池性能的影响,具体结果如下:1.采用水热法在FTO上生长尺寸均一的ZnO NRs,随后以AgNO3溶液为前驱体,采用紫外光辅助还原法制备了不同Ag含量的ZnO NRs/Ag NPs复合结构光阳极薄膜,最后将其进行CdS量子点敏化以及N719染料敏化,探究Ag含量对复合结构光阳极的光吸收性能以及电子传输性能的影响。结果表明,电池效率随着Ag含量的增多呈现出了先增大后减小的趋势,在AgNO3为1.0 mM时达到最大,分别为2.63%和2.96%。当硝酸银浓度不超过1.0 mM时,一方面Ag的加入可以提高薄膜的比表面积,从而增加敏化剂的吸附量,另一方面Ag具有表面等离子体共振效应（SPR）,可以增强其周围电场强度,从而增加敏化剂对光的吸收,最终提高电池的光捕获效率,另外,Ag/Zn O界面形成肖特基能垒,有利于电子-空穴的快速分离,减少电子复合,提高电池的电子收集效率。然而,Ag含量过多时,一方面部分Ag团聚在一起,破坏Ag/ZnO结构的完整性,另一方面部分Ag被氧化成Ag+,成为电子-空穴复合中心,限制了电子的有效传输。在以上研究的基础上,以旋涂法制备了不同TiO₂ NPs含量的ZnO NRs/Ag NPs/TiO₂ NPs光阳极薄膜,制备DSSCs,电池效率进一步增加,最高达到4.09%。2.采用刮板法制备了混合了不同ZnO含量的ZnO NPs/TiO₂ NPs薄膜,随后以薄膜中的ZnO NPs为籽晶,随后采用水热法生长ZnO NRs,得到ZnO NRs/TiO₂ NPs复合结构薄膜,平均厚度约为13μm。最后将其进行CdS量子点敏化以及N719染料敏化,探究ZnO NRs含量对电池的光散射性能以及电子传输性能等的影响。结果表明,随着ZnO NRs在复合结构中含量的增多,电池的光电转换效率呈现出先增大后减小的趋势,在ZnO NRs含量为6wt%时达到最大,这是因为ZnO NRs的加入增加了薄膜的光散射性能,提高了电池的光捕获效率,同时,ZnO NRs的加入为电子传输提供直接通道,有利于电子收集效率的提高。然而,ZnO NRs的加入同时也减小了薄膜的表面积,降低了敏化剂的吸附量,光捕获效率降低。因而,综合光散射性能,电子传输性能以及敏化剂的吸附量,电池效率在ZnO籽晶含量为6 wt%时电池效率达到最优为3.95%和6.41%,比单独TiO₂电池效率增加了41.6%和18.9%。在以上研究基础上,为了进一步研究ZnO NRs光散射性能,电子传输性能对电池性能的影响,制备了平均厚度约为27μm的ZnO NRs/TiO₂ NPs的复合结构以及单独TiO₂NPs的DSSCs。结果表明,虽然N719吸附量减少了,由于ZnO NRs优异的光散射性能以及电子传输性能,最终获得电池效率为7.13%,比同厚度Ti O2 NPs的效率提高了34.3%。3.采用刮板法制备了TiO₂ NPs薄膜,然后采用旋涂法在TiO₂ NPs薄膜上生长ZnO晶种层,之后采用水热法生长ZnO NRs,通过不同水热反应时间,得到不同ZnO NRs散射层厚度的TiO₂ NPs/ZnONRs复合结构薄膜,并对其进行N719染料敏化,探究ZnO NRs厚度对复合结构薄膜的光散射性能以及光捕获效率的影响。结果表明,随着ZnO NRs厚度的增加,薄膜的光散射增加,N719吸附量增加,光捕获效率增强,最终使得DSSCs的光电转化效率提高至4.85%,比单独TiO₂电池的效率增加了64.4%。