随着工业的快速发展和人口的日益增长,化石能源被大量的消耗,并过度排放了二氧化碳等温室气体,给全球能源储备和环境保护带来了巨大的压力。为了解决这些问题,可替代能源的探索迫在眉睫。析氢反应和染料敏化太阳能电池都被认为具有解决能源危机和环境污染的潜力。然而,这两种方法都依赖于贵金属材料来充分发挥其解决能源问题的潜力。由于贵金属储备量少,所以首要解决的难题就是贵金属消耗问题,有一种可行的方法就是将贵金属与好的载体复合来降低贵金属的用量,比如用硅纳米线作为贵金属的载体。由于硅纳米线具有大的比表面积、无毒、生物相容性好和含量丰富的特点,硅纳米线近来备受关注。此外,氢氟酸刻蚀后的硅线具有大量的Si-H键。Si-H键可以有效地将贵金属离子从溶液中还原出来原位生长在硅线上并限定了贵金属颗粒在硅线表面的大小。因此,本文主要介绍硅纳米线与贵金属复合对析氢反应和染料敏化太阳能电池的作用。具体包括以下几个方面:（1）利用Si-H键还原铼离子的方法将无定形铼修饰在硅线上,并研究其析氢反应的催化活性。通过3000圈的循环伏安法扫描,我们发现铼硅线复合物的析氢反应催化活性相比未活化催化剂的活性提升了11倍并能长时间保持高活性。同时我们发现当铼硅的质量比为31.1:68.9,析氢反应催化性能达到最佳:塔菲尔斜率为81 mV·dec^-1,达到10 mA·cm^-2的电流密度的过电位为100 mV。（2）为了进一步的研究硅线对析氢反应的作用,我们制备了金硅线复合物并用于研究电催化析氢反应。结果再一次证实了贵金属硅线复合物在析氢反应催化中具有协同作用。由于纯金纳米颗粒在析氢过程中容易团聚导致了纯金催化剂催化析氢的电流密度要远小于金硅线复合物催化析氢的电流密度。（3）我们引入地球含量丰富的硅与铂复合作为染料敏化太阳能电池的对电极,通过增加表面积来增大铂的催化效果。Si-H键可以还原金属离子并且确保生长在硅线表面的金属颗粒尺寸都非常的小,同时硅线可以防止金属颗粒在催化过程中团聚。密度泛函理论计算表面硅铂界面的碘原子吸附能为-0.8 eV,对于碘三负离子的还原来说该吸附能为最佳值。说明铂硅线纳米复合物是作为染料敏化太阳能电池对电极的理想材料。电化学和光电流电压表征都证实了铂硅纳米复合物与其他金属硅线复合物相比是更好的对电极材料,这一结果与理论计算一致。同时,基于铂硅线纳米复合物对电极组装的染料敏化太阳能电池器件效率比基于铂对电极组装的染料敏化太阳能电池器件效率要提升3.8%。