本研究一方面希望通过研究新型膜材料制备出具有良好稳定性和高的光电转化效率的硅纳米线复合材料，并将其用于太阳能光解水产氢;另一方面，本研究结合光催化原理和半导体物理的基础理论，通过引入不同的表面修饰材料（如贵金属、硫化物等）对硅纳米线进行改性研究，提高其光电效率、光解水催化性能，来拓展硅基纳米材料在光伏产业、新能源等方面的应用。　　本文主要采用钼的硫化物以及石墨烯对硅纳米线进行改性来提高硅纳米线的光电性能。因此，在硅纳米线表面引入析氢反应(HER)电催化剂三硫化钼(MoS3)制备成硅纳米线阵列(SiNWs)与MoS3的复合材料，并首次证明了这种SiNWs@MoS3复合材料能够显著提高硅纳米线光电解水析氢能力。在相同的环境下，与普通硅纳米线材料相比，SiNWs@MoS3复合材料的光电流显著增强，并且SiNWs@MoS3复合材料的光电转换效率达到硅纳米线与铂纳米颗粒复合材料(SiNWs@PtNPs)的87％。SiNWs@MoS3制备简单、成本低，在光电化学制氢中具有广阔的应用前景。通过相应的电化学交流阻抗谱分析(EIS)，发现SiNWs@MoS3/电解液界面的双电层的电荷传输电阻相对较小，加快了H+还原的速率，同时材料又具备了较大的电化学活性表面积。因此，SiNWs@MoS3产氢能力的显著提高源于MoS3的电催化活性。与电催化剂复合这个简便高效的材料修饰方法同样可以运用在其它的一维纳米材料中，具有潜在的应用价值。　　最新的研究表明还原氧化石墨烯(rGO)能够促进光催化过程的电荷分离并加快光电极/电解质界面的电荷传递。同时rGO又具有很好的光子捕获能力和光透性，被用于构造平面硅和硅纳米线异质结构。基于硅纳米线的优秀的光吸收能力和石墨烯对材料良好的表面修饰能力，我们通过简单的涂膜法合成了硅纳米线阵列/石墨烯复合材料(SiNWs/rGO)。其中，SiNWs通过简单高产的金属辅助的化学腐蚀法制备得到，rGO通过改进的Hummers法制备。　　结果表明，在相同的条件下测得SiNWs/rGO的光电流密度比原始的硅纳米线增大了4倍，其光电解水制氢性能得到显著提升。这表明SiNWs/rGO一种简单高效的光电化学制氢复合材料。