二氧化钛半导体薄膜在太阳能电池、传感器、光解水制氢等领域具有重要的应用前景。拓宽二氧化钛的吸光范围及提高其光吸收效率,促进光生电子和空穴的有效分离是目前太阳能电池领域的研究重点。本论文首先采用水热法在FTO基底上制备TiO₂纳米棒阵列。分别利用FESEM、XRD、UV-vis等手段对TiO₂纳米棒阵列的形貌、晶型以及光吸收性能进行了表征。并且通过I-V特性曲线对其光电流-电压特性进行了分析,得出在水热时间为14h时,短路电流最大,约为0.14mA。此时光电转换效率最高,约为0.1%。用化学水浴沉积（CBD）法能成功地使CdS颗粒沉积生长在TiO₂纳米棒表面,并与TiO₂形成异质结,其颗粒尺寸较大,约为100nm左右,这种经CdS敏化的TiO₂纳米棒阵列光吸收性能有较大提高,光电流增加了5倍。采用连续化学水浴沉积（S-CBD）法成功地将CdS QDs沉积生长在了TiO₂纳米棒表面,CdS QDs的尺寸大约在5～9nm之间。随着循环沉积次数的增加,CdS QDs在TiO₂纳米棒表面的覆盖趋于完全;继续增加循环沉积次数,CdS壳层的厚度增加,并且颗粒尺寸变大,同时伴随着光吸收边的红移。光电流和光电转换效率均呈现出先增大后减小的规律。其中,在S-CBD的循环沉积次数为9时光电流达到最大值2.51mA,而在S-CBD为7时,电池的效率达到最大值1.91%。