染料敏化太阳能电池(Dye-sensitized solar cells，DSSCs)以其制备成本低、材料来源丰富、高效率、可用于柔性基底等，越来越受到人们的重视。TiO2纳米多孔薄膜作为DSSCs的光阳极材料，是电荷分离和传输的主要载体，在DSSCs中起重要作用。但由于无序堆积的的TiO2纳米颗粒使电子在薄膜中的传导要经过多次的捕获/逃逸过程，导致电子在TiO2-电解液界面处反向注入或者发生复合，影响电池效率的提高。高度有序的TiO2纳米管阵列具有高的比表面积、能够减少界面复合、提高载流子定向传输效率以及增加光散射等优点，日益受到人们的广泛关注。　　本文通过阳极氧化法制备了结构和形貌不同的TiO2纳米管，探讨了形成机理，并将其组装成DSSCs，研究了形貌不同的TiO2纳米管对电池主要性能参数的影响:　　(1)通过改变阳极氧化电压、时间、电解质浓度等实验条件，得到了不同形貌的TiO2纳米管，结合SEM分析并讨论了导致形貌变化的原因。　　(2)用甲酰胺(FA)、乙二醇(EG)、少量的H2O以及NH4F配成电解液，成功制备出了具有不同表面粗糙度的TiO2纳米管阵列。随着FA和EG比例的不同，纳米管的管口直径在72～120 nm之间变化，同时，管壁也在19～47 nm之间变化。随着FA含量的增加，管壁的粗糙度也逐渐增加。结合溶剂的粘度、分子间的作用力等因素，提出了影响纳米管结构的双电层模型。通过实验发现，随EG和FA在混合溶剂中体积比的不同，离子氢键强度不同，OH-和F-等离子的扩散速度也不同，使得阳极氧化速率改变，得到了不同形貌的TiO2纳米管。　　(3)将不同形貌尺寸的TiO2纳米管阵列作为光阳极应用于DSSCs中，发现壁厚对光电压有较明显的影响。随着壁厚从19nm增加到35nm，光电压从0.62 eV增加到0.73 eV。管长对光电流具有明显影响，当TiO2纳米管管长为3.8μm、7μm、11.6μm和13.6μm时，对应的光电流密度分别为6.62 mA/cm2、8.29 mA/cm2、9.36mA/cm2和10.49 mA/cm2。相应的，电池效率也可从3.5％提高到了5.54％。同时，采用水热法制备了TiO2单晶和TiO2空心球，将其作为基于TiO2纳米管的双层光阳极材料，并应用于DSSCs中，发现光电流明显增加，这主要是由于双层光阳极增加了染料吸附量引起的。这些为进一步制备不同结构的TiO2纳米管阵列以及调控作为DSSCs中的光阳极材料，提供了理论与实验依据。