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调控TiO2的晶型、形貌和尺寸对其光电性能有着非常重要的影响,成为了近年来的研究热点。考虑到纳米线阵列和大孔结构的独特优点,我们利用溶液相合成方法制备了一系列超支化TiO2纳米线阵列和大孔-纳米棒复合结构,研究了其在染料或量子点敏化太阳电池(DSSC/QDSSC)方面的应用。1)利用水热反应,在导电玻璃基底上制备了由TiO2纳米线阵列、纳米片分支和纳米棒叶子组成的超支化TiO2纳米阵列电极,因其具有超高的比表面积、优越的光散射能力、快速的电子传输性能等,在DSSC方面呈现出优越的光电转换效率(PCE)(9.09%);2)基于聚苯乙烯微球为模板剂,利用水热法制备了TiO2,SnO2,Zn2SnO4大孔结构,并提出了一种在任意大孔材料表面生长TiO2纳米棒的普适方法,获得了基于大孔结构的最高PCE;3)基于纳米结构的特殊性能,进一步构建了超支化TiO2纳米阵列底层、大孔-纳米棒中间层及由纳米片和纳米棒组成的微米球(上层)的新型三层光电极结构,基于该结构的超支化材料的DSSC获得了11.01%的PCE。并利用EIS、IMPS和IMVS技术详细研究了基于纳米线阵列的DSSC/QDSSC的电子传输与复合,为高性能光阳极材料的制备提供指导。