为了解决能源危机问题，太阳能的开发和利用已经成为世界范围内的研究热点。其中，提高半导体材料的光电转换效率是一个重要的研究课题。多金属氧酸盐（多酸），是一种良好的电子接受体，能够捕获半导体材料中的光生电子，从而减小半导体中载流子的复合，以提高其光电转换效率。本文以多酸为修饰组分，制备了各种半导体/多酸复合膜材料，并考察了它们的光电转换性能。具体如下：1．利用交替沉积自组装技术将PW₁₂和TiO₂制备成纳米复合膜，并用紫外可见光谱、红外光谱和原子力显微镜表征。光电流测试表明，PW₁₂/TiO₂膜的光电流响应强度与膜的层数有关。另外，与单独TiO₂膜相比，PW₁₂/TiO₂复合膜展示了更高的光电流响应和对甲醇的光电催化能力，并且PW₁₂/TiO₂膜的能量转换效率比单独TiO₂膜的能量转换效率提高了50%。2．采用交替沉积自组装技术将P₂W₁₈和聚烯丙基胺盐酸盐修饰的CdS（CdS-PAH）制备成纳米复合膜。与单独的CdS-PAH膜相比，CdS-PAH/P₂W₁₈复合膜的光电流响应强度和能量转换效率都提高了约1.5倍。这表明，多酸扮演了一个有效的电子接受体，减小了CdS中光生电子-空穴对的复合，从而提高了CdS的光电性能。我们通过荧光和表面光电压测试进一步证明了这个机理。3．使用交替沉积自组装技术将SiMo₁₂和CuPc制备成纳米复合膜。在全光和可见光的照射下，CuPc/SiMo₁₂膜都展示了比单独CuPc膜更高的光电流响应。并且，与CuPc薄膜相比，SiMo₁₂/CuPc复合膜的能量转换效率提高了约8.7倍。表面光电压测试表明，CuPc和SiMo₁₂之间发生了有效的光生电荷转移。另外，CuPc/SiMo₁₂复合膜对水合肼展示了很好的光电催化性能。4．制备了多酸(PW₁₂、P₂W₁₈)/TiO₂复合膜并组装成光电池。通过光电流、I-V曲线、电化学阻抗谱和开路光电压测试分析了不同的种类和含量的多酸/TiO₂复合膜的光电性能、电子转移和复合性质。在TiO₂中加入少量的多酸时（0.75%），显示了比单独TiO₂膜更高的光电流响应，并且PW₁₂（0.75%）/TiO₂膜和P₂W₁₈（0.75%）/TiO₂膜的能量转换效率分别是TiO₂膜的2.6倍和1.6倍。电化学阻抗谱表明，多酸的引入降低了TiO₂中载流子的复合，增加了载流子的转移，以至提高了TiO₂的能量转换效率。而在TiO₂膜中引入过量的多酸（7.5%），多酸则变成了电子陷阱填充位点，从而降低了光电性能。5．制备了以TiO₂和PW₁₂/TiO₂为光阳极的染料敏化太阳能电池。与TiO₂光阳极相比，0.75%-PW₁₂/TiO₂复合光阳极的能量转换效率提高了33%，而7.5%-PW₁₂/TiO₂光阳极的能量转换效率却降低了。这主要是因为：（1）0.75%-PW₁₂/TiO₂复合膜能够吸附更多的染料；（2）多酸的引入减小了光生载流子的复合，提高了载流子的转移。而7.5%-PW₁₂/TiO₂光阳极中，可能形成了电子陷阱填充位点，降低了光电性能。