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二氧化钛（TiO2）和氧化锌（ZnO）都是优良的光阳极材料,在太阳能电池和光催化领域都有着广泛的应用。为了进一步提升TiO2和ZnO的性能,常需要用窄禁带半导体对其进行修饰。本论文从三个角度出发探讨提升复合薄膜性能的方法,分别为提高氧化物表面积、对氧化物进行表面改性以及改善窄禁带半导体的生长方式等,分别就不同改进方式所得薄膜的结构和性能进行了详尽的研究。主要内容如下:（1）采用一步水热合成法在Ti片基底上制备出了森林状TiO2纳米管阵列薄膜结构,通过改变水热反应的时间调整薄膜的表面积。当水热反应时间控制在8小时时,形成由直径约为10 nm的TiO2纳米管组成的森林状阵列薄膜,表面积达到最大。（2）采用连续离子层吸附反应法（SILAR）对不同反应时间得到的TiO2纳米管阵列薄膜进行CdS量子点敏化,复合薄膜的光吸收范围大大加宽;光电流密度随着CdS敏化层数的增加,呈现先增大后减小的规律,TiO2（8h）/CdS（5c）光电化学性能最佳,光电流为2.30 mA/cm2,是未敏化的TiO2纳米管阵列薄膜光电效率的6倍。这是因为大的表面积可以吸附更多的CdS量子点。（3）采用简单的浸泡法对ZnO纳米片（ZnONS）阵列薄膜进行碱处理,通过SEM、Raman、EDX、UV-visible等多种测试手段研究碱处理对ZnO纳米片的性能影响。结果显示碱处理对单纯ZnO的形貌和振动模式影响甚微,没有明显变化;但碱处理改变了Zn、O元素百分比,增加了样品的氧空位含量。时间分辨的荧光测试数据显示碱处理对ZnONS的荧光寿命影响明显,时间分辨的中红外吸收光谱数据说明碱处理后吸收光谱的半高全宽（FWHM）呈现先增大后减小的规律,在碱处理1h时光谱变化最大,证明了氧空位缺陷导致载流子寿命减小是导致碱处理后ZnONS阵列薄膜样品具有独特光、电性质的本质原因。（4）对碱处理之后的ZnONS采用SILAR方法对其进行CdS量子点敏化,对这些电极的光电化学性能进行了研究。研究发现碱处理对单纯ZnO光阳极的光电流密度影响甚微,由0.13 mA/cm2增加到0.15 mA/cm2,但对复合薄膜的影响非常明显,光阳极ZnONS/CdS和ZnONS/OH（1.0h）/CdS的光电流密度最佳值分别为4.82 mA/cm2和7.25 mA/cm2,即碱处理之后光电流提高了50%。这是因为碱处理增加了ZnO表面的氧空位,易于量子点的生长,同时延长了复合薄膜中载流子的寿命。（5）选用ZnONS阵列薄膜、ZnO纳米棒（ZnONR）阵列薄膜和碱处理之后的ZnONS阵列薄膜作为基底,采用SILAR方法对其进行CdS量子点敏化,探讨离子沉积次序对所得复合薄膜的影响。实验证明,不论是何种基底,“先硫后镉”的沉积次序都有利于量子点的生长,所得复合薄膜的光吸收范围和光电流的大小都优于“先镉后硫”的沉积方法。原因有二,一方面,由能谱和光吸收图谱可知,因为ZnO表面有大量氧空位,为正电中心,易于吸附阴离子S2-,因此“先硫后镉”沉积顺序有利于量子点的长大,所得复合薄膜的的光吸收范围大,产生的光生载流子数量多于“先镉后硫”。另一方面,根据荧光光谱和瞬态中红外吸收数据分析,“先硫后镉”所得ZnO/CdS薄膜的载流子寿命长于“先镉后硫”。二者结合,遂得优异光电化学性能。