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与传统的硅基太阳能电池相比较，染料敏化太阳电池(Dye-Sensitized Solar Cell，简称DSSC)具有成本廉价、生产过程简单、无毒、无污染且适合大规模生产等优势。在技术方面，染料敏化太阳电池是一种光电化学太阳能电池，它主要由导电基底，光阳极、光敏染料、电解质和对电极五部分构成。其中光阳极是DSSC电池的核心部件之一，其结构和材料组成强烈影响着电池的光电转换效率。在本课题中，主要寻求研究新型的光阳极材料与结构，以提高DSSC电池的光电转换效率。在本课题的研究过程中，首先我们探究了一种简便的DSSC光阳极的制备方式，以期获得一种快速验证光阳极性能的手段。课题研究主要分三个部分。首先，我们构建了一维二氧化钛纳米线支撑结构，使得光阳极的厚度可以继续增加而不至于塌陷。之后，我们在支撑结构上提拉了有三维石墨烯修饰的介孔二氧化钛前驱液，使得介孔二氧化钛层和一维二氧化钛纳米线有了着更好的接触。在优化一维二氧化钛纳米线结构和石墨烯掺杂浓度之后，我们得到了7.58％的光电转换效率。这样，我们利用石墨烯高电子迁移率的特性，将其成功应用到DSSC中。第二部分中，我们寻求在由聚合物P123作为介孔造孔剂的介孔二氧化钛前驱液中加入一定量的氧化镍，使之形成混相的花瓣状介孔结构。这样的结构克服了传统二氧化钛纳米颗粒表面积较低和纯花瓣状状介孔二氧化钛纳米颗粒载流子迁移率偏低的问题。在经过调节不同氧化镍掺杂浓度以及光阳极厚度之后，制作的DSSC达到了8.20％的光电转换效率。最后一部分中，我们将少量(0.5-1.5wt％)的三维石墨烯加入到二氧化钛纳米颗粒中去，在室温下利用提拉制模的工艺在ITO/PET柔性导电基底上制备复合结构纳米颗粒薄膜光阳极。整个过程没有高温烧结处理，并制备出不同三维石墨烯加入量的复合结构光阳极，基于这些光阳极制备出来的塑料基底柔性DSSC表现出了最高高达6.41％的光电转换效率。但也正是由于较低的烧结温度，使得光阳极的结晶度较低，没能进一步提高DSSC的光电性能。