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一维TiO2纳米管阵列由于具有良好光电特性和垂直结构,能够为光生载流子的传输提供快速的通道,在染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cells,DSSCs)的制备中有着广泛的应用。本论文通过简单的两步阳极氧化法,获得大面积高度有序的TiO2纳米管阵列,并成功的实现纳米管阵列的剥离、转移与组装,相应大面积DSSCs获得了 4.12%的电池效率。为进一步提升组装DSSCs的光电性能,我们分别对光阳极和Pt对电极分别进行了修饰和优化。光阳极的修饰:(1)通过采用传统的TiCl4溶液处理,在TiO2纳米管中引入颗粒,增加纳米管阵列光阳极的比表面积,显著提高了对染料的吸附和光俘获,获得了 9.02%的光电转换效率。(2)采用新型的TiO2溶胶浸泡TiO2纳米管阵列,获得TiO2纳米颗粒/TiO2纳米管阵列复合结构光阳极,并同时在复合结构表面引入了大量的羟基,显著增大的表面积和羟基的引入都提高了光阳极对染料的吸附,从而提高了组装DSSCs的效率。探索不同溶胶处理时间对TiO2纳米颗粒/TiO2纳米管复合结构的组装电池的光电性能发现,在溶胶处理2h后获得最优的光电性能(9.86%)。基于此实验结果,进一步采用A12O3溶胶浸泡法在形成的TiO2颗粒表面引入一层较薄的A12O3钝化层,抑制光生载流子的复合,将组装DSSCs的能量转换效率提升至10.3%。(3)采用低温(90℃)水处理方法,无需外加Ti源的条件下,在TiO2纳米管中成功地原位引入纳米颗粒(～15nm),组装电池效率达到9.6%,因其制备温度远低于一般柔性导电衬底PEN等(～150℃)的耐受极限,在柔性电池方面具有良好应用前景。对电极的优化:分别采用磁控溅射、高温热分解(450℃)H2PtC16·6H2O溶液和低温化学还原法制备出高透光性(60%-83%),低制备温度(<100℃),低载Pt量(14.29Mgcm-2每次)的高催化性Pt对电极。优化溅射时间或旋涂退火循环次数,对不同对电极的载Pt量进行调节。分析了三种不同方法制备的对电极的晶相结构、表面形貌透光率、以及不同光照模式下组装电池的光电性能。研究结果显示:对于采用正照射模式的电池,可以优先采用高温热分解制备的Pt对电极,其制备方法简单,在旋涂循环次数为5次时电池效率达到8.6%;对于只能采用背照射模式的电池(如基于金属基底的太阳能电池),更宜采用低温法化学还原制备的Pt对电极,其颗粒尺寸小,透光性好,催化活性高,在5次旋涂获得的Pt对电极组装电池的效率可以达到8.4%;此外,由于染料敏化电池的柔性化发展趋势,以及制备过程中出于对能耗损失的控制,低温法制备的对电极在工业化生产中也更具优势。