由于人类社会经济发展对能源的需求,使得全球能源消耗呈指数级增长,而化石能源的供应无法以一种可持续性的方式加以满足。此外,通过在空气中焚烧化石燃料来释放进入大气的各种有毒性气体,例如CO2,SO2,CH4和N2O,也是导致环境污染的主要影响因素。可再生能源中的太阳能利用成为研究方向之一,其中染料敏化太阳能电池（DSSC）成为光伏器件的研究热点。相比于其他太阳能电池,DSSC具有成本低、易组装、毒性低等优点,发展潜力巨大。本文通过形貌控制和贵金属负载等改性方法制备了不同的功能化TiO2散射材料,并将其引入DSSC的光阳极中提高DSSC的性能。探究了不同散射材料对电极光学性能、电学性能、界面阻抗的影响。具体研究内容如下:（1）通过水热反应合成了SiO2@TiO2（ST）和Ag负载SiO2@TiO2（STA）散射纳米微球。将制备的ST和STA微球分别掺入P25中,构成两种复合光阳极。ST球利用散射效应增加了光阳极在可见光区的反射率。当加入33 wt%ST时可以提高Jsc到13.4 mA cm-2,但加入太多ST使得染料量的下降,且阻抗增加也不利于电子转移过程。负载Ag纳米粒子后的STA通过局域表面等离子体共振（LSPR）效应可以增加光阳极的可见光吸收,促进了光生电子空穴的分离。当加入2 wt%STA的电极的Jsc可以提高到15.97 mA cm-2,η达到7.3%,显著高于纯P25电极的DSSC。阻抗分析显示掺入2 wt%STA电极的界面转移阻抗达到最小值为35.71Ω,其电子寿命为15.9 ms,而纯P25电极的DSSCs中电子寿命为7.4 ms。（2）水热合成碳纳米纤维与二氧化钛形成的海胆状微球,CNF@TiO2（CT）分层微观纳米结构兼顾了增加比表面积和提高光捕获性能两方面要求,复合材料CT具备的比表面积高达222 m~2/g,其中CT-3制备光阳极的DSSCs具有最大的Jsc为11.28 mA cm-2。将Au纳米颗粒（Au-NPs）负载在CT表面制备出具有LSPR效应复合材料CTA,采用CTA与CT-3粉末混合构成复合光阳极,Au-NPs的LSPR效应可以显著提高DSSC器件的光伏性能。当电极材料中CTA的掺杂量为1 wt%时,电池达到最佳的Jsc和η值,分别为15.97 mA cm-2和8.4%。交流阻抗分析表明电极的界面转移阻抗值最小为38.04Ω,电子寿命最长达到了23.3 ms,表明Au-NPs可以抑制电荷的复合,但过量的Au-NP也会作为光生电子的复合中心,造成光电转化效率减小。（3）成功通过水热反应合成TiO2/SnO2（TS）散射球、TiO2、SnO2空心球,其中TS-2微球的比表面积最大为97.3 m~2/g。将TS-2散射球制备出光阳极,其DSSC电池对应的Jsc和η分别为14.96 mA cm-2和8.1%,与TiO2空心球的Jsc和η相比分别实现了23.8%和39.7%的增长。太阳能电池性能增强的原因是SnO2的高电子迁移率可以促进电子转移,抑制电荷复合,且散射球高的比表面积对DSSC的性能提高有帮助;SnO2本身具有更宽的禁带宽度,也可以有效地抑制价带产生空穴,减少电子空穴复合。但是由于SnO2弱的光子捕获率和染料吸附能力,随着电极材料中SnO2含量的进一步增加,太阳能电池的性能反而下降。