染料敏化太阳能电池(DSSC)是一种具有广泛应用前景的新一代太阳能电池,具有成本低,制备工艺简单等优势。其最高效率已达12.3%。目前,阻碍DSSC电池商业化应用的因素主要是其组件效率以及DSSC电池的稳定性问题。在通常采用的TiO2DSSC电池中,对电池性能至关重要的几个电子转移反应均发生在TiO2与电解质的界面处,包括激发电子的注入、导带电子的复合及氧化态染料的还原。而且这些电子转移过程决定了染料在各种状态(氧化态、激发态)下的寿命,而染料的氧化态和激发态是发生不可逆降解的主要中间态,因而TiO2表面的特性除了对DSSC电池性能有显著影响外,对DSSC电池中的染料稳定性也有重要影响。有鉴于此,本论文研究了TiO2表面处理和改性对DSSC电池性能以及电池中染料稳定性的影响。另外,本论文还进行了一部分CuInS2材料的制备与表征的工作,在文中也有相关论述。采用溶胶凝胶法制备了致密平整的WiO2薄膜,研究了其形貌、结晶性、晶粒尺寸等特性。并以此TiO2薄膜作为光电极制备了染料敏化太阳能电池器件。通过对TiO2薄膜进行不同表面处理,研究了用盐酸对TiO2表面进行质子化处理,对TiO2进行不同气氛二次热处理(H2、N2、O2气氛),以及在TiO2表面溅射一层超薄ZnO对DSSC电池性能的影响。质子化处理使TiO2吸附H+而带正电荷,表面正电荷会使TiO2导带底能级下降,导致电子注入效率提高,Jsc显著增大同时也会导致WiO2导带电子复合反应增强,使Vo。略有下降,两者综合作用,使得盐酸处理后DSSC电池的转化效率明显提高。H2、N2、O2气氛下二次热处理,使得TiO2表面缺陷(O空位-Ti3+缺陷)浓度发生改变：随着热处理气氛还原性增强,缺陷浓度增加。这种缺陷在DSSC电池TiO2/dye/electrolyte界面中作为复合中心存在,当浓度增大时,电池的复合电流增大,电池Jsc、Voc、η均显著下降。而覆盖ZnO薄膜后会在TiO2表面形成阻挡层,使得复合反应几率降低,这种作用主要来自于TiO2表面O空位-Ti3+缺陷被ZnO覆盖而减少。但同时,ZnO层的存在会使得染料激发电子注入效率显著下降,Jsc随ZnO厚度增大呈指数下降。在两种效应的共同作用下,ZnO覆盖层的引入并没有改善电池的转化效率反而在ZnO层较厚时,电池效率出现了明显的降低。采用原位Raman研究染料在连续Raman激发光(514nm激光)照射下的染料降解行为。通过对溶胶-凝胶法制备的TiO2薄膜进行不同表面处理,研究了不同TiO2表面性质对吸附其上的染料分子的稳定性的影响。二次热处理气氛的还原性增强会使得TiO2表面缺陷(O空位-Ti3+缺陷)浓度增加,而缺陷浓度的增加会使TiO2表面复合反应增强,使Raman激发光照射区域I-离子得到一部分补充,氧化态染料稳定性提高。盐酸质子化处理会使TiO2吸附H+而带正电荷,表面正电荷会使TiO2导带底能级下降,导致电子注入效率提高,激发态染料稳定性提高,同时也会导致TiO2导带电子复合反应增强,使氧化态染料稳定性也得到提高。TiO2电极表面覆盖超薄ZnO后会在表面形成阻挡层,使得复合反应几率降低,使Raman激发光照射区域I-离子浓度有所降低,氧化态染料寿命更长,更易发生降解。同时,ZnO层的存在会使得染料激发电子注入效率显著下降,染料激发态寿命增加,因而也更易通过激发态发生降解。在电解质中加入少量H2O会显著改变染料稳定性,H20的作用也是会一定程度地提高激发电子的注入速率,并增强TiO2表面复合。这样激发态和氧化态寿命都会有所下降,染料稳定性得到提高。采用对Cu-In预制膜进行H2S气氛热处理的方法制备得到了含黄铜矿相和铜金相的多晶CuInS2薄膜,并对其进行了83～693K温度范围的变温Raman表征。结果表明,两种相的Raman(?)(?)位随温度升高而发生红移,并且均可以用Ridley模型很好地得到拟合。而对于Raman峰宽,情况则变得复杂。黄铜矿相A1模峰宽可以用Ridley模型拟合得到很好的结果。而对于铜金相A1模峰宽,Ridley模型只能在高温段与实验结果较好地吻合。我们将这一反常现象归因为,在低温下,黄铜矿相和铜金相之间的晶界对声子的散射作用较强,对声子寿命起到至关重要的作用,因而对A1模峰宽也有重要作用,而在高温下,这种晶界散射随着声子间散射作用的增强而变得相对较弱,因而此时A,模峰宽主要取决于多声子散射作用。根据我们的实验结果,相较CuInS2黄铜矿相A1模峰宽,铜金相与黄铜矿相A1模强度之比是用来表征黄铜矿相结晶性的更为可靠的参数。在变温Raman实验过程中,铜金相与黄铜矿相A1模强度比基本保持不变,说明没有相转变反应发生。