随着能源与环境问题越来越严峻，发展绿色环保、成本低和效率高的新能源越来越急迫。有机染料敏化太阳能电池(DSSC)作为一种新结构太阳能电池应用前景广阔，经过近二十几年的发展，相比于目前价格昂贵的单晶硅和多晶硅太阳能电池，DSSC已经具有了很强的竞争力。在DSSC中，光阳极薄膜材料是电池的核心部分，其对光生电子的传输起决定性作用，对电池的效率有很大影响。在本文中采用阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列，通过调节反应电解液体系的组分、反应的电压和时间来调控纳米管阵列的形貌、尺寸。通过对样品进行表征本文发现由不同反应体系制备的样品形貌差别较大，其中由DEG体系下制备的样品的结构比较稀疏，管的长度也比较短;反应体系为EG时，纳米管连接的很紧密，管与管之间几乎没有空隙，管的长度也比较长;反应体系为DMSO时，纳米管的底部连接比较紧密上部出现多簇的倾斜，管的长度也比较长。而在不同反应电压时所制备样品的管长和管内径会随着反应电压的提升而增大。对不同反应时间而言，仅仅对纳米管的壁厚与管长起到较大影响，随着反应时间的增加纳米管的壁厚逐渐变薄，长度则会随着时间的增加而增加。格文使用三种体系下反应电压为60 V、反应时间为24 h制备的二氧化钛纳米管组装染料敏化太阳能电池得到了光电转换效率较低，其中在EG体系下制备的纳米管效率稍高，可能是由于管连接的很紧密，有较好的电子传输速度，而管的长度也比较长能够吸附较多的染料。但是由于氧化层与钛金属层之间的电阻较大，且难以克服，导致由二氧化钛纳米管所组装染料敏化太阳能电池效率偏低，工业化前景不大。此外，策文还使用水热的方法一步合成了二氧化钛纳米棒，通过调控冰醋酸的含量、钛源滴加量、水热处理时间和温度、加入有机酸的量来控制产物的晶相、形貌、尺寸。通过对样品的表征，本文发现在冰醋酸与N，N-二甲基乙酰胺的体积比为4∶3能够得到纯相的并且结晶度较高的锐钛矿结构的纳米棒;钛源钛酸四丁酯的量为2.5 ml时得到的样品的均匀性和尺寸相对较好;反应时间在48h得到的纳米棒的长度较长;反应温度为160℃时得到了分散性较好的纳米棒，当加入一定量的有机酸后，纳米棒逐渐变粗，在丁二酸的加入量为1g时得到的粗纳米棒尺寸和均匀性较好。本文使用在冰醋酸与与N，N-二甲基乙酰胺的体积比为4∶3，滴加钛酸四丁酯2.5 ml，放入烘箱在160℃下反应48h得到的二氧化钛纳米棒制备染料敏化太阳能电池得到了较高的光电转换效率7.71％;另外，本文了解二氧化钛纳米管与纳米线材料能够提高电子的传输速度，但是这使得单位面积薄膜的比表面积下降导致染料的吸附量也下降，使用本文使用P25及其混合物，这样即能得到较大的比表面积也能够得到较好的电子传输速度，有利于电解液的扩散从而提高电池的效率，由其制备的电池获得了更高的效率9.03％。