染料敏化太阳能电池具有制备工艺简单、成本低等突出优点，已成为近年来太阳能光电转换领域的研究热点，探索制备高效的无机半导体纳米材料对于提高染料敏化太阳能电池光电转换效率具有重要意义。本文采用水热合成技术，利用不同钛源前躯体制备了TiO2纳米结构，并研究了其做电池性能。　　 1.采用强碱水热法合成了钛酸盐纳米线前驱体，进行二次水热处理可以使其完全锐钛矿化，并且二次水热溶液pH值对产物形貌有很大影响：1)在中性和酸性pH值下，钛酸纳米线转变成锐钛矿型的TiO2纳米线(轴向一致)，线性形貌发生以一定程度的剥落，属静态局部反应(原位脱水)机理；2)在碱性pH值下(＞11)，钛酸纳米线转变成锐钛矿型的TiO2纳米梭(轴向垂直)，且纳米梭的生成是基于钛酸纳米线的消溶并依附其表面垂直生长出来的，属溶解-沉积再结晶的机理。钛酸纳米线的锐钛化后，显示良好的电池性能(电池效率分别由钛酸纳米线的1.11％分别提高到锐钛TiO2纳米线的6.34％和TiO2纳米梭的4.52％)。　　 2.以TiCl4作为钛源、NH4F作为晶体结构和形貌控制剂，水热合成了两种具有不同晶面暴露的锐钛TiO2纳米片，XPS分析表明氟离子以物理吸附的方式存在于TiO2晶体表面，并未进入晶格。考察了表面氟化对染料敏化太阳能电池性能的影响，发现表面氟离子的高温脱除可以显著提高电池效率(6.60％提高到7.66％)。另外基于合成两种尺寸不同的TiO2纳米片，对薄膜结构进行设计，二者复合的薄膜电极显示了良好的电池性能(8.36％)。