铁电材料因压电、铁电、热电等特性,在超声换能器、红外光电检测、存储器等领域有着广泛的应用,受到了研究者的广泛关注。近年来,铁电薄膜被证实具有特殊的光伏效应,引起了科学研究者的极大兴趣。然而,大多数铁电材料的禁带宽度较宽,且电导率较低。到目前为止,铁电薄膜产生的光电流一般非常小。本文基于此背景,选择Bi₄Ti₃O₁₂薄膜作为研究对象,以进一步优化光电效应特性为目的,研究复合薄膜、元素掺杂对其光学性质、能带结构的影响与机理分析。本论文采用-溶胶凝胶法制备了Bi₄Ti₃O₁₂/TiO₂双层膜、La掺杂Bi₄Ti₃O₁₂铁电薄膜、Bi_3.25La_0.75Ti₃O₁₂/TiO₂双层膜,并对其微观结构以及光电性能进行了研究。主要研究成果如下:首先,采用溶胶-凝胶法制备Bi₄Ti₃O₁₂铁电薄膜,探究其制备工艺。在此基础上,成功制备Bi₄Ti₃O₁₂/TiO₂双层膜,并进行相关表征及其性能测试。结果表明,Bi₄Ti₃O₁₂/TiO₂复合双层膜的光电响应比单纯的TiO₂或Bi₄Ti₃O₁₂薄膜的光电响应明显得多,并且B₄T₄(B代表Bi₄Ti₃O₁₂薄膜,T代表TiO₂薄膜,4代表旋涂的层数)双层膜具有最佳的光电响应。此外,本论文还研究了偏压和极化条件对B₄T₄复合双层薄膜光电响应特性的影响。B₄T₄双层膜在正偏压条件处理下,光电流密度有所增加;相反,在负电压条件处理下,电流密度有所下降。正极化状态的B₄T₄复合双层膜的J-T特性不如非极化状态的J-T特性好。在-2V电压负极化处理之后,光伏效应得到了显着增强,电流密度以及开路电压都相应增大。在2V电压正极化处理后,光电流方向发生反转,光电流密度降低。其次,采用溶胶-凝胶法制备La元素掺杂Bi₄Ti₃O₁₂铁电薄膜,研究不同La元素掺杂量对Bi₄Ti₃O₁₂铁电薄膜的微观结构、铁电性能以及光电性能的影响。所有薄膜成分均没有出现杂相,并且随着La元素掺杂量的增加,衍射峰逐渐向高角度移动,晶粒尺寸逐渐减小,吸收边发生蓝移,禁带宽度略微增大。通过J-T与J-V测试研究不同La元素掺杂量对Bi₄Ti₃O₁₂薄膜光电响应的影响。结果显示La元素掺杂的Bi₄Ti₃O₁₂薄膜的光电响应明显优于Bi₄Ti₃O₁₂。最后,采用溶胶-凝胶法制备Bi_2.25La_0.75Ti₃O₁₂/TiO₂双层膜,通过XRD、SEM、UV-vis测试对所制备的薄膜进行了表征分析,并探究其光电性能。Bi_3.25La_0.75Ti₃O₁₂/TiO₂双层膜比单纯的TiO₂或Bi_3.25La_0.75Ti₃O₁₂薄膜的光电响应强得多。此外,本论文还研究了不同顶部电极对Bi_3.25La_0.75Ti₃O₁₂/TiO₂复合薄膜光电响应的影响。本论文测试了Au/BL₄T₄/FTO、Ag/BL₄T₄/FTO结构在模拟太阳光（AM1.5）下的J-T曲线,发现两者的光电响应有差异。这是由于顶电极的功函数不同,在薄膜与电极之间产生的内置电场,造成Ag/BL₄T₄/FTO结构在白光照射下的光伏效应略低于Au/BL₄T₄/FTO结构。