本文对纳米氧化锌粉的控制制备及染料敏化太阳能电池进行了研究。鉴于气相法制备纳米氧化锌成本高、实验工艺复杂、产物收集困难,本研究采用低成本易于规模化生产的水热和溶剂热合成法制备纳米氧化锌粉,并采用络合剂和有机模板辅助制备纳米氧化锌粉,通过工艺参数的控制实现对纳米氧化锌的形貌控制并对氧化锌的形貌控制机理进行了分析。本研究还选取了几种典型的氧化锌粉作为染料敏化太阳能电池的光阳极,制作了氧化锌染料敏化太阳能电池,并对电池性能进行测试。本文主要工作和主要结果如下：(1)水热合成中,水热合成温度有很大的影响,合成温度为220℃,合成时间为18h才可能获得纯的氧化锌粉。随着水热合成pH的增加,所得氧化锌粉的长度增加。(2)由于不同醇其表面张力和粘度等物理性质有很大的差异,会显著地影响所得纳米氧化锌粉的形貌。以乙醇或异丙醇为反应溶剂,获得约100nm左右粒径均匀的氧化锌纳米粒,但是以正丁醇、1-辛醇、正己醇为反应溶剂,得到的是长棒状氧化锌,且棒的大小分布不均。分析原因为：随着醇碳链的增加,体系的粘度也增大,反应物的扩散速率小,氧化锌晶核成核速率慢,形成的初始核较少,体系中剩余较多的反应物会逐渐沉积到核表面生长,由于氧化锌的极性生长,因此得到长棒状的纳米氧化锌,同时随着碳链的增加体系粘度大,反应物扩散过程中遇到的阻力大,造成了各个核周围浓度分布不均匀,最后得到氧化锌尺寸分布宽。(3)络合剂EDTA有利于长棒状的纳米氧化锌的形成。乙二胺四乙酸二钠(EDTA)浓度为0.05M时,所获得的氧化锌棒,长60μm,直径为10μm；浓度为O.1M时,氧化锌棒长70μm,直径为10μm；EDTA浓度为0.2M时,氧化锌棒长100μm,直径为10μm。(4)磷酸盐对纳米氧化锌粉的影响很大。适合的磷酸盐浓度可以制备氧化锌纳米片。固定反应温度为220℃,水热合成制备氧化锌时,以纯水为溶剂所制得的氧化锌粉是中空管状,长度约20μm,直径约4gm,采用0.1M磷酸钠水溶液时,得到的是厚度大约为100nm的氧化锌纳米片。溶剂热合成氧化锌时,磷酸钠对氧化锌形貌影响不大,纯乙醇溶液与0.1M磷酸钠乙醇溶液条件下均获得粒径为100nm的氧化锌纳米粒。原因是在水热合成时,电离出的磷酸根选择性吸附在氧化锌晶体的’(0001)面,从而阻碍了氧化锌生长基元Zn(OH)42-在C轴方向的叠合。溶剂热合成时,由于磷酸钠不能溶解于乙醇,没有磷酸根吸附在氧化锌晶体的(0001)面,因此得到的是粒径大约为100nm的球形氧化锌纳米粒。(5)十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)能有效地对氧化锌的形貌进行调控。在水热合成时,CTAB作为软模板,当浓度为0.1M和0.5M时,获得的氧化锌粉是花束状,但是当浓度为0.8M时获得是长棒状的纳米氧化锌。在溶剂热合成时,当CTAB的浓度为0.1和0.4M时,可以得到长棒状的纳米氧化锌,与未加相比,可知低浓度的CTAB有利于棒状纳米氧化锌的生成,当CTAB浓度为0.1M时,获得氧化锌纳米棒长度约800nm,直径约200nm,长径比提高为4：1,但是CTAB浓度为0.4M时,获得氧化锌纳米棒长度约1000nm,直径约500nm,长径比为2：1,当CTAB浓度增加为0.5 M时,氧化锌为发育良好的六方双锥结构,颗粒大小均匀,晶体粒径约0.8μm。而当CTAB浓度达到为0.8 M时,获得产品由六角锥体结构和球形结构组成。(6)聚乙二醇(PEG)有利于长棒状的氧化锌生长。在水热合成时,PEG的浓度为0.05M获得长14μm,直径约4μm的纳米棒,0.2M获得长26μm,直径约8μm的氧化锌棒。在乙醇溶剂时,PEG的浓度为0.1M时,获得长3μm,直径约300nm的长棒状氧化锌。(7)将直径为80nm、100nm的氧化锌纳米粒、厚度为100nm氧化锌纳米片和长度为6μm、直径为800nm氧化锌纳米棒四种不同形貌的氧化锌作为光阳极,制备了染料敏化太阳能电池。氧化锌纳米粉的颗粒形貌和大小对染料敏化太阳能电池的性能有很大的影响。四种粉体中以氧化锌纳米片的光电转化率最低,以直径为80nm的氧化锌纳米粒所组成的染料敏化太阳能电池的光电转化效率是大。当选用直径大约为80nm氧化锌纳米粒为光阳极制备染料敏化太阳能电池,以N719为染料浸泡1h时,获得电池的开路电压为0.681V,短路电流10.02 mA/cm2,光电转化效率为3.46%,填充因子为50.7。