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染料敏化太阳能电池（DSSC）因为其光电转化效率高、制造成本低、制造工艺简单被认为是最有希望的可再生光伏技术。传统光阳极是由直径为10-30nm的小尺寸纳米颗粒制成，其透明度较高，然而在可见光范围内，纳米颗粒的光散射能力较弱。此外，传统光电阳极具有的晶粒边界和颗粒表面缺陷会影响电子的传输和收集，使电子传输速率减慢，电荷复合速率增加。因此，当前DSSC的性能已经受到传统TiO2膜无序结构的阻碍。一种可能的解决方案是构造双层光阳极，由纳米颗粒TiO2膜作为透明层和相对大的TiO2颗粒作为光散射层。另一种改善电子传输和收集的通用策略是使用1D纳米结构，例如纳米棒，纳米线和纳米管，其能够提供电子快速传递的通路，沿着传输方向快速收集光生电子。可是，由1D纳米结构TiO2阵列的比表面积比较低，且相邻纳米棒或纳米线之间的距离较宽。因此，开发了在1D纳米结构上引入分支或光散射层的表面改性方法。本论文从这两种解决方案出发，分别制得了用作光散射层的介孔TiO2微米球；通过化学浴沉积的方法对1D纳米管进行表面改性；通过水热法制得了由纳米片构成的分等级的花瓣状TiO2微米球。 1.通过简单的超声法与退火处理制得介孔二氧化钛亚微米球，用X射线衍射仪对所得样品的晶型进行表征，通过FESEM等仪器表征样品的形貌和尺寸，通过Uv漫反射光谱仪表征样品的光散射性能，用BET测试样品的比表面积，经测试样品的比表面积为53cm2g-1，以样品为光散射层P25纳米粉末为底层制成光阳极，组装成电池，测得其光电转换效率为7.92％。 2.通过化学浴沉积的方法对1D纳米管进行表面改性，使1D纳米管为底层，3D纳米颗粒为顶层，通过表征该结构具有较高的比表面积，较强的光散射能力以及较快的电子传输能力，经实验我们得知双层纳米结构显示了6.93%的光电转换效率，比1D纳米管的光电转换效率（5.48%）高26.5%。 3.通过简单的水热合成法，一步合成了由纳米片和亚微米球组成的花瓣状TiO2亚微米球。通过水热法与退火处理得到TiO2亚微米球具有良好的锐钛矿结晶度，高稳定性，并表现出优异的光散射能力。为了研究其在DSSC中的适用性，我们利用该结构作为光散射层，组装成电池，进行表征，实现了7.36％的转换效率，超过了相同条件下商业P25的转换效率（6.14％）的19.9%。