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染料敏化太阳能电池作为新一代太阳能电池，因其工艺简单、成本低廉等优势，在过去二十年里受到了广泛的研究。本文以ZnO基染料敏化太阳能电池为研究对象，通过材料形貌、光学性质及电池光电性能等表征，研究ZnO双层纳米结构设计、ZnO纳米晶上TiO2界面修饰及ZnO纳米棒/Au颗粒光阳极的硫醇处理对界面电荷复合机制的影响。首先用低温水热法可控制备了纳米树枝晶-纳米棒、纳米花-纳米棒和双层纳米棒阵列的ZnO双层结构，并讨论了ZnO纳米树枝晶-纳米棒结构的形貌演变过程。与纳米花-纳米棒结构的ZnO薄膜比，纳米树枝晶-纳米棒双层结构的染料敏化太阳能电池有更优越的电池性能，主要归因于其相对较低的表面缺陷密度及较长的电子寿命。本文从纳米结构的角度，关注了ZnO材料本身对器件界面电荷复合的影响，为ZnO基DSSC的研究提供新的视角。其次，利用不同钛醇的水解和缩聚速率的差别，在ZnO纳米晶薄膜上可控修饰了TiO2纳米颗粒和TiO2薄层。钛酸四丁酯体系得到了TiO2纳米颗粒的修饰，而钛酸异丙酯体系中得到了TiO2薄层的修饰。通过研究不同TiO2修饰方式对染料敏化太阳能电池的光电性能的影响，发现TiO2纳米颗粒修饰的器件性能更优异，这主要归功于其显著增加的光电流及较好的电子收集机制。通过调节钛酸四丁酯的修饰次数和修饰浓度，优化了ZnO/TiO2纳米颗粒的器件性能。这种简易的钛醇处理提供了一种有效控制材料界面及优化器件的方法。最后，针对等离子体增强的染料敏化太阳能电池的金属纳米颗粒界面的电荷复合，采用有机分子表面处理的方式来保护金属纳米颗粒。在ZnO纳米棒/Au纳米颗粒/N719染料/正十二硫醇的等离子体增强染料敏化太阳能电池中，正十二硫醇分子作为表面处理剂，被成功的嫁接在了Au纳米颗粒的空缺位置，对金属颗粒表面形成栅栏式的有机分子保护。正十二硫醇分子的表面处理不会削弱Au纳米颗粒表面等离子体共振作用引起的光吸收增强。通过正十二硫醇分子将Au纳米颗粒的空缺位置与电解质中的I3-离子绝缘开来，充分抑制了ZnO纳米棒/Au纳米颗粒/N719染料/正十二硫醇器件的光阳极/染料/电解质界面的电荷复合。采用有机分子表面化学处理保护等离子增强染料敏化太阳能电池中金属纳米颗粒的方式，充分利用了金属颗粒的表面等离子体共振作用，提供了保护金属纳米颗粒的新方法。