光阳极作为染料敏化太阳能电池（DSSC）的核心组成部分,其性能直接影响着器件整体的转化效率。由于颗粒尺寸较小,目前广泛应用的P25单层结构光阳极无法充分利用入射的太阳光。在光阳极中,引入散射层可以有效增加光阳极中的光程,提升入射光的利用率。因此,为了提高电池的光电性能,本文制备了散射材料将其应用于DSSC的光阳极中,并对其产生的影响进行了分析:1)采用溶剂热法制备了不同条件下的刺球颗粒,通过SEM、XRD、J-V等测试探索了其物理性质、生长过程及最优化制备条件。将其应用于散射层,通过漫反射光谱、BET测试、紫外吸附曲线、OCVD以及EIS等测试表征了不同涂布层数下电池的光学及电化学性质。引入散射层后电池性能有了明显提高,且涂布层数为5层时制备DSSC取得最高光电转化效率7.86%。效率提高的原因主要在于样品良好的散射性能可以有效增强DSSC对入射光的利用率,以及制备样品具备较大的比表面积可负载更多染料。2)采用溶剂热法制备了N元素掺杂的3D TiO₂聚合微球（TMF）并将其应用于DSSC的散射层中。通过SEM、TEM、BET、XRD、XPS、EDS等方法表征了TMF聚合微球的微观形貌、晶体结构等物理性质。对比P25,TMF聚合微球的比表面积增大为93.2 m² g^-1,有利于吸附更多染料。通过印刷不同层数的TMF,本实验制备了五种光阳极,并通过漫反射光谱、IPCE、J-V、EIS等测试表征了它们的光学及电化学性质。TMF聚合微球中N元素的引入改变了TiO₂的晶体结构,提高了开路电压,抑制了电子复合。当TMF涂布层数为3层时,电池取得最大效率8.08%,相比P25电池提升23.93%。