染料敏化太阳能电池(Dye-Sensitized Solar Cells, DSSC)由于成本低、生产工艺简单、原材料丰富等受到国内外科研工作者的广泛关注。目前,DSSC的光电转换效率还远低于理论值,而作为DSSC的重要组成之一的光阳极,其性能直接影响DSSC的光电转换效率,本文对ZnO/TiO2复合光阳极DSSC进行了研究。以尿素和硝酸锌为原料,采用水热法制备ZnO纳米片自组装微球；运用水热法和机械混合法制备ZnO/TiO2复合粉体；采用浸渍法制备ZnO/TiO2核壳结构粉体,并将它们作为光阳极材料应用于DSSC中。采用XRD、SEM、TEM、XPS和EDS对ZnO/TiO2粉体和膜进行了表征,测试了不同光阳极薄膜组装成DSSC的I-V曲线、IPCE曲线和EIS阻抗谱。主要结果如下：(1)当尿素与硝酸锌摩尔比为3：1时,采用水热法制备的ZnO微球直径约为15～20μm,由厚度约为25 nm的片状结构组装而成。将其通过先漩涡超声再球磨的工艺制备浆料,采用刮刀法制备膜厚为34.33μm的光阳极膜,所得电池的开路电压Voc、短路电流密度Jsc、填充因子FF,光电转换效率分别达到0.65 V、 11.50 mA/cm2、0.63、4.82%,电子寿命可达到8 ms。(2)采用水热法制备Ti02和ZnO/TiO2复合粉体,制备的TiO2为纳米多级结构微球,大小不均匀,粒径大小主要分布在5-8μm,由15-20nm的Ti02颗粒组成；ZnO/TiO2粉体形貌随着Zn2+和Ti4+摩尔比变化。基于该TiO2微球的DSSC的短路电流密度Jsc为1.77 mA/cm2,光电装换效率为0.9%；当n(Zn2+):n(Ti4+)为1：1时,ZnO/TiO2粉体制备的DSSC短路电流密度Jsc和光电转换效率达到最大,分别为2.88 mA/cm2和1.26%,比纯Ti02的转换效率提高了40%。随着比例的继续增大,光电转换效率降低。(3)采用醇热法制备ZnO纳米颗粒,粒径为25-35nm。采用水热法制备的Ti02粒径为30-40 nm,基于该Ti02的光阳极电池光电转化率为7.95%,开路电压Voc为0.74V,短路电流密度Jsc为15.21 mA/cm2,填充因子FF为0.71；当添加2 wt% ZnO时,电池的电子寿命τn最大,可达到3.9 ms,电池的开路电压Voc、短路电流密度Jsc、填充因子FF、光电转换效率分别达到0.76 V、16.21 mA/cm2、0.78、9.54%,比纯Ti02的光电转换效率提高了20%。(4)采用浸渍法将ZnO浸渍在钛酸四丁酯的丁醇溶液中,在ZnO表面形成Ti02纳米颗粒修饰层。当钛酸四丁酯的浓度为0.5 M时,浸渍一次煅烧后得到ZnO/TiO2核壳结构粉体,将其制备成光阳极多孔薄膜,在0.5 mM以无水乙醇为溶剂的N719染料中浸渍2h制备的DSSC的短路电流密度Jsc和光电转化效率Eff最大,分别为5.01 mA/cm2和2.77%,而基于纯ZnO纳米颗粒的DSSC的光电转换效率(Eff)为1.87%,光电转换效率提高了48%。