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染料敏化太阳电池(Dye-Sensitized Solar Cell，DSSC)作为第三代光电化学电池，由于其较低的成本，较为简单的制备方法和相对较高的转化效率，近年来受到了人们的广泛关注。半导体氧化物光电极作为DSSC重要组成部分，承担着支撑光敏染料和传导光生电子的作用。目前研究最多和效率最高的半导体光电极材料为二氧化钛和氧化锌。相对于二氧化钛光电极，氧化锌材料在具有类似二氧化钛能带结构的同时有着更高的电子迁移率。这在DSSC光电极的应用中将更加有利于光生电子在光电极中的传输，从而得到更高的电荷收集效率。此外氧化锌晶体有着丰富和微观形貌和多样的合成方法，更加有利于在DSSC光电极中的应用研究。目前氧化锌基DSSC的光电转化效率已经超过6％，然而这和二氧化钛基DSSC的效率还有一定差距，这主要是由于当前所用的大部分染料在氧化锌光电极中的电子注入效率普遍较二氧化钛光电极低的原因。本文主要研究了氧化锌光电极的制备及在DSSC中的应用，主要工作如下: 1.探索并优化了制备氧化锌纳米颗粒光电极DSSC的工艺，包括导电基底的选择和清洗，氧化锌纳米颗粒的合成，氧化锌纳米颗粒浆料的制备及在导电基底上的涂布，对电极的制备以及电池的组装测量等步骤。摸索出较为成熟的DSSC制备流程，所制备的电池效率可以稳定在3％以上。优化了制备过程中电极厚度、烧结温度、染料浸泡时间等实验条件，研究了紫外臭氧处理对电池性能的影响，并且在最终优化的条件下制得了效率超过4％的氧化锌纳米颗粒光电极。 2.通过两步水溶液法，即首先热分解醋酸锌制备氧化锌晶种层，在晶种的诱导下，再采用低温水热法在氟掺杂的SnO2导电玻璃(fluorine-doped tin oxide，FTO)基底导电面上成功制备出高取向性的氧化锌一维纳米棒阵列光电极。系统研究了前驱液浓度、溶液pH值、反应时间等实验条件对光电极微结构的影响。实验结果表明在一定变化范围内，随着前驱液浓度和溶液pH值的增大，纳米棒的直径增大;随着反应时间的延长，纳米棒的长度增长。最后将所制备的氧化锌一维纳米棒阵列膜作为光电极应用到DSSC中，对电池I-V特性进行了表征，得到了最高0.35％的光电转化效率。 3.采用旋涂的方法在氧化锌基DSSC中FTO导电基底与氧化锌纳米颗粒光电极界面处制备了一层氧化锌致密层。对所制致密层进行了场发射电子显微镜(FE-SEM)、原子力显微镜(AFM)、紫外可见光谱仪等形貌结构的表征。在DSSC的应用中，氧化锌致密层的引入提高了电池的开路电压和短路电流，最终得到相对于无致密层20％的光电转化效率提升。电化学阻抗谱的测试分析表明氧化锌致密层显著地减小了FTO基底与氧化锌纳米颗粒光电极之间的接触电阻从而促进了电子的传输。此外氧化锌致密层的引入有效的抑制了电池暗态下的电流密度，表明致密层起到了阻碍电池内部复合电流的作用。这两点效应为引入氧化锌致密层后电池效率提高的主要原因。