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纳米尺度的TiO<,2>半导体因具有较高的禁带宽度和稳定的耐光腐蚀性而被认为是极具潜力的的太阳电池光电极材料<[1]>。目前，染料敏化太阳电池(DSSC)光电转换效率已经达到11％<[2]>；但是纳米TiO<,2>电极也存在一定的问题，由于，禁带宽度较大，只能吸收紫外光，导致太阳能的利用率较低；另外，TiO<,2>薄膜中存在着大量的表面态<[3]>，表面态能级位于禁带之中，是局域的，这些局域态构成陷阱，束缚了电子在薄膜中的运动，使得电子在薄膜中的传输时间增大。由于薄膜太阳电池的半导体与电解液界面上没有过渡层，反向电子转移，产生暗电流，从而降低了TiO<,2>电池总的效率。
通过对TiO<,2>薄膜进行掺杂复合，改变TiO<,2>中杂质能级及深能级结构。使之向有利于电子转移的方向进行，可以抑制电子一空穴的复合，进而提高DSSC电池的光电性能，目前掺杂的多为有催化性能的过渡金属，在这方面已取得了一些进展。
本实验采用溶胶凝胶法结合丝网印刷法在导电玻璃表面制备多孔二氧化钛薄膜，用溶液浸渍法在多孔TiO<,2>薄膜上分别沉积了一层Zn(Ac)<,2>和Mg(Ac)<,2>薄膜，经过热处理制得ZnO/TiO<,2>和MgO/TiO<,2>复合薄膜；用掺杂法在溶胶中加入znFe<,2>O<,4>，制备掺杂ZnFe<,2>O<,4>的复合薄膜。用X射线衍射仪测定凝胶前驱体粉体在不同热处理温度下的晶体变化情况；紫外一可见分光光度计测定复合、掺杂前后薄膜的吸光度；扫描电镜及原子力显微镜观察薄膜的表面形貌及断面结构；用数显测厚指示表测定不同浸渍时间的复合薄膜的厚度；用数字式四探针测试仪测定导电玻璃热处理前后的方块电阻；用太阳电池测定仪在模拟太阳光条件下，测定染料敏化太阳能电池的输出性能。
结果表明：以10℃/min升温至500℃，保温30min后自然冷却，可以制得底层致密，表层多孔的TiO<,2>薄膜电极。浸泡Zn(Ac)<,2>和Mg(Ac)<,2>的TiO<,2>薄膜经过450℃热处理后，得到性能较好的复合薄膜，并且复合薄膜随着浸泡时间的不同而有所变化，选择合适的浓度和浸泡时间，可以得到晶粒分布均匀、厚度适中、吸光度较好的复合薄膜，并且电池性能较好；当二氧化钛中掺杂ZnFe<,2>O<,4>质量百分比为3％时，能得到吸光度较好，电池性能较高的复合薄膜。表明，通过掺杂或复合半导体材料可以提高电池的开路电压和短路电流，从而提高太阳能电池的光电转化效率。