利用窄禁带的纳米半导体Bi₂S₃敏化TiO₂薄膜电极,以提高染料敏化太阳能电池光电转换效率,已成为研究热点。本论文利用水热与溶剂热法制备纳米半导体Bi₂S₃,以其为敏化剂对溶胶—凝胶与水热法构筑的多孔TiO₂薄膜电极进行敏化,并采用XRD、SEM、TEM、EDS和电池测试系统等分析手段对样品的晶相、元素组成,表面形貌和电极的光电性能等进行分析和表征。研究了硝酸铋与Na₂S比例、反应时间、反应温度等工艺参数对纳米Bi₂S₃的晶相组成、生长方向及形状等微观结构的影响规律。结果表明,水热法制备Bi₂S₃的结晶度较高,生长更加有序,并且通过改变水热时间和反应介质得到颗粒、棒和棒束等不同形状正交晶相的纳米Bi₂S₃。研究了TiO₂胶体的制备方法、水热合成温度、烧结温度、乙基纤维素和松油醇用量等工艺参数对多孔TiO₂薄膜晶相组成、表面形貌和元素组成等性能的影响规律。结果表明,当水热合成温度为200℃,烧结温度为450℃,TiO₂、乙基纤维素和松油醇的相对质量比为1:3:8时获得TiO₂薄膜电极光电性能较好,其开路电压、短路电流、填充因子和光电转换效率分别为643mV、10.68mA/cm2、0.61和4.19%。探讨了纳米Bi₂S₃对TiO₂薄膜的敏化方式、活化工艺和敏化次数对TiO₂薄膜电极光电性能的影响规律。结果表明,当利用巯基乙酸对TiO₂薄膜电极活化处理1.5h,以浸渍法敏化5次时得到的TiO₂薄膜电极光电性能最好,开路电压、短路电流、填充因子和光电转换效率分别为210mV、1.46mA/cm²、0.36和0.11%。