染料敏化太阳能电池作为新型太阳能电池的一种，由于其原料来源广泛、成本低廉、工艺简单，能耗低等优点被誉为最有应用前景的太阳能电池。其中对于电池光阳极材料的研究一直是提高电池光电转换效率的重点方向之一。纳米管阵列涂层由于具有较大的比表面积，较高的化学稳定性和电子迁移率等优点而被作为染料敏化太阳能电池的光阳极材料应用到能源领域。但由于受到禁带宽度及阻挡层等因素限制，纳米管阵列做为光阳极的太阳能电池的光电转换效率一直不理想。本文在TiO2纳米管阵列(TiO2 nanotube array，TNT)形貌研究的基础上，结合染料吸附实验研究了TiO2纳米管阵列形貌对光电性能的影响;通过电化学自掺杂法制备出Ti3+掺杂的TiO2纳米管阵列，并用该方法提高了其光电转换效率;同时通过气相硫化法制备出了FeS2纳米管阵列涂层，将其用作光阳极材料并分析了导致其光电转换效率较低的原因。主要内容如下:　　(1)通过两步阳极氧化法在钛金属表面制备出TiO2纳米管阵列涂层。在以前研究基础上，我们重点研究了氧化电压和氧化时间对纳米管管径和管长的影响;同时结合染料吸附试验测量了不同形貌的TiO2纳米管对N719染料的吸附率，研究发现:较高氧化电压下制备的TNT对染料的吸附率明显高于低电压下制备的TNT;相同氧化电压下，染料吸附率和纳米管管长呈现出正相关的趋势，这也从侧面证明了氧化条件对纳米管形貌（比表面积）的调控影响;采用电化学还原法制备出Ti3+自掺杂的TiO2纳米管阵列并对其进行表征，该掺杂方法对于优化TiO2纳米管阵列的光电性能具有十分重要的意义。　　(2)以Fe2O3纳米管阵列为前驱体，通过气相硫化法制备出FeS2纳米管涂层，通过SEM，XRD，XPS等检测手段对其进行了表征，采用TEM确定了纳米管中FeS2的晶型。在硫化过程中，随着硫化温度的升高，硫化时间的延长以及硫含量的增加，氧化铁纳米管阵列被硫化成为FeS2纳米管，但是当这参数超过临界值时，FeS2纳米管阵列形貌消失。因此，在用气相硫化法制备FeS2纳米管阵列涂层时，硫化温度、硫化时间和硫含量等是其形成的重要影响因素。　　(3)将TiO2纳米管阵列、自掺杂TiO2纳米管阵列和FeS2纳米管作为光阳极进行电池封装，研究了其光电转换效率。TNT的光电转换效率受其形貌调控:较高的氧化电压下制备的TNT拥有较大的比表面积，能够吸附更多染料，从而产生更大的光生电流，光电转换效率与氧化电压呈正相关性。然而当氧化时间过长时，TNT形貌受损，导致了其光电转换效率减小;采用电化学还原自掺杂法制备出了Ti3+掺杂的TNT阵列，该方法减小了TiO2的禁带宽度，增加了光生电子数量，同时引入的Ti3+(氧空位)作为电子供体，产生更大的光生电流，最高的光电效率达到将近3％;以FeS2纳米管为光阳极材料的敏化太阳能电池的研究表明，FeS2和N719染料能级结构上的不匹配、硫空位作为电子捕获中心抑制光生电子-空穴对分离和N719染料分子与FeS2间由化学键造成的较差的电子传导三个方面是电池光电转换效率不理想的重要原因。