染料敏化纳米晶太阳能电池（Dye-sensitized Solar Cells，DSSC）,因其低廉的成本、丰富的资源、简单的制作工艺、稳定环保的性能以及接近商业化的光电转换效率等优势，吸引了世界各国科学家及企业进行基础研究和产业开发。传统的DSSC是在光阳极透明导电玻璃（如TCO/ITO/FTO等）上，通过一定的制备方法制备一层多孔纳晶氧化物薄膜，然后，在薄膜上吸附大量光敏染料，并选用适当的氧化还原电解质制成一种类似夹心三明治结构的DSSC。本文提出了一种在DSSC的制备过程中共构设计的方法，即TiO₂双层纳米晶薄膜电极与背板反射共构染料敏化太阳能电池的设计方法，运用该方法，进行了DSSC的工艺结构设计，并通过XRD与SEM图像对双层纳米晶TiO₂薄膜进行了结构和形貌表征。首先用丝网印刷技术将制备的大小颗粒双层纳米晶TiO₂薄膜印制在导电玻璃（FTO）上，浸泡N3染料后，用作DSSC电池的光阳极，与涂铂的透明导电玻璃（FTO）的对电极组装成电池，并研究了该组装电池的光电性能。通过实验测试，将电池的光电性能与传统结构DSSC进行比较,得出了该设计方法的先进性和可行性。在染料敏化太阳能电池的光阳极，多孔纳米TiO₂膜作为光阳极的研究已经比较成熟，TiO₂纳米管的研究报道相对较少，基于Ti片的背光式纳米管染料敏化太阳能由于结构上的先天不足，太阳光从对电极一面射入时要经过镀铂层以及电解质溶液，使部分太阳光在此过程中被反射从而降低了入射光的强度，为了解决这一结构上的缺陷，本文将尝试使用磁控溅射的方法在导电玻璃（FTO）表面镀一层纯Ti膜，然后对Ti膜进行阳极氧化从而制备出有序排列的TiO₂纳米管，再将此纳米管阵列作为光阳极，组装成直射式DSSC，继而研究其电池的光电性能。综上所述，本文提出两种对染料敏化太阳能电池结构上的改进和优化都使电池的光电性有了进一步的提高，相信染料敏化太阳能电池会有更大的发展前景。