二氧化钛（TiO₂）是一种物理化学性质稳定的n型宽禁带半导体材料,禁带宽度为3.2eV,具有无毒、无害、容易制备、价格低廉等优点,在光电转换、光致变色及光催化等领域具有广阔的应用前景。然而纯TiO₂纳米管对太阳光的利用率过低，仅吸收占太阳光不到5%的紫外光，并且TiO₂光催化材料的光生电子-空穴对的复合率极高等技术问题严重影响了工业化的应用。光生电子-空穴对的分离效率的高低决定了光电器件的工作性能。由于在TiO₂中光生电子-空穴对容易复合，从而降低了光催化等的工作效率。研究表明，贵金属，如：Ag、Au等，在TiO₂表面的沉积修饰对其光催化性能有显著的提高。这是由于具有较强电负性的金属纳米颗粒起着电子俘获中心的作用，降低了光生电子-空穴对的复合速率。但是这些主要是关于TiO₂纳米薄膜的研究，关于表面修饰贵金属纳米颗粒的一维TiO₂纳米管光电性质研究较少。本文针对以上问题进行系统研究，所取研究成果如下：（1）本文利用阳极氧化法制备高度有序的TiO₂纳米管阵列，并系统的研究了TiO₂纳米管阵列形成机理,以及氧化电压对纳米管阵列生长的影响。（2）利用光催化还原法制备Ag颗粒修饰TiO₂纳米管阵列，并研究了该复合结构的光学性质。发现不同的Ag沉积量有效地改变TiO₂纳米管的光催化效率，而且适当的Ag纳米颗粒沉积量有利于提高TiO₂复合结构的表面光伏性能。（3）利用电化学工作站，p型半导体Cu₂O修饰n型半导体TiO₂纳米管阵列，可以有效的地提高太阳光的利用率，并且表现出较好的太阳光催化性能。对于光伏电池的设计与利用奠定了一定的基础。