面对日益严重的环境污染问题和能源危机问题,染料敏化太阳能电池（DSSCs）作为一种新型的太阳能电池备受世界关注。DSSCs因其材料来源广泛,成本较低和制备工艺简单等诸多优点,而具有极大的发展潜力和良好的应用前景。典型的DSSCs是由染料敏化光阳极,电解质和对电极组成。其中,光阳极作为DSSCs最重要的组件之一,在染料分子的吸附和电子的传输中起着非常重要作用。因此,越来越多的研究者致力于改进DSSCs的光阳极。与其他光阳极（SnO₂和ZnO）相比,TiO₂是最有希望的光阳极候选者,因为它具有许多不可替代的优势。目前,TiO₂光阳极主要存在对入射光的利用效率较低等缺陷。这些缺陷大大降低了电池的光电转换效率（PCE）。因此,本论文围绕如何改进DSSCs的光阳极材料和光阳极结构来改善TiO₂光阳极的光子捕获效率,从而提高DSSCs的光电转换效率展开了深入而细致的研究。本工作主要研究内容分为四个部分,具体如下:（1）通过水热法合成微米尺寸的刺球状TiO₂材料,并将其作为商用纯P25光阳极薄膜的光散射层,制备出双层结构的TiO₂光阳极薄膜的DSSCs（简称为UTP电池）。刺球状TiO₂材料组成的散射层表现出优异的光散射能力,增加了入射光的传播光程,提高了光阳极的光子捕获效率。相比于没有光散射层的单层P25电池,UTP电池的短路电流得到明显提高,光电转换效率提高到了6.14%。（2）采用简易的制备方法一步合成了Ag/P25复合材料,作为DSSCs的光阳极材料。Ag/P25复合材料制备的DSSCs（简写为M-Ag电池）能够吸附更多的染料分子,具备更好的催化效果,同时由于局部表面等离子共振（LSPR）效应展现出了更佳的光子捕获能力。相比于纯P25电池,M-Ag电池的光电转换效率达到7.09%,提高了约19.1%。但是Ag/P25复合材料中过量且团聚的Ag纳米粒子会变成复合中心加速光电子的重组。（3）设计了一种简单的Ag纳米粒子薄层的制备方法,将Ag纳米粒子薄层置于FTO衬底和光阳极薄膜之间。发现所制备的光阳极由于Ag纳米粒子薄层的Mie散射效应提高了光子捕获效率,并改善了界面的电荷转移特性。Ag纳米粒子薄层制备的DSSCs（简写为Ag-L电池）的光电转换效率达到了6.97%。同样,当Ag纳米粒子过量时,也会变成载流子复合中心,降低电子的寿命。（4）详细对比分析了上述两种使用Ag纳米粒子改善DSSCs光阳极光子捕获率的方法。通过比较这两种电池的光阳极结构和Ag纳米粒子在电池中所起的作用,可以发现在M-Ag光阳极中因为Ag纳米粒子是随机分布的,所以M-Ag电池通过LSPR效应获得了最佳的光吸收能力。然而,Ag-L电池由于具有更好的界面电荷转移能力,短路电流高于M-Ag电池的。但是这两种方式,都可以发现与染料和电解质直接接触的Ag纳米粒子都会变成复合中心,这将降低电子寿命和电子收集效率。