太阳能技术是解决能源危机和环境污染的有效手段之一,而高效率、低成本的太阳能电池是实现太阳能转换与应用的关键。量子点敏化太阳能电池（QDSCs）以半导体量子点（QDs）材料为光敏剂,得益于QDs优越的光稳定性、高的消光系数、有效的带隙调节能力和多激子效应等优点,其光电转换效率有望突破ShockleyQueisser理论限制（31%）达到更高的44%,得到业界人士的广泛关注与研究。基于QDSCs的结构特点,QDs光敏剂与氧化物薄膜组成的光电极是决定QDSCs光电转换效率的关键,而光电极中QDs负载率低和电子空穴复合率高是限制QDSCs效率的主要原因。在此基础上,本论文以TiO₂、Cd S材料为基础,通过光电极的结构改进、元素掺杂和界面处理等优化方法改进QDs的负载质量和电荷传输性能,进而提高了太阳能电池的光电性能。主要研究内容如下:（1）采用水热法制备大面积高能{001}晶面暴露的Sn掺杂TiO₂（STO）纳米片阵列薄膜,研究得出Sn掺杂有利于SnxTi1-x O2混合阳离子化合物和掺杂能级的生成,从而可以增强TiO₂纳米片阵列薄膜的光吸收能力和电荷传输性能。在此基础上采用连续离子层吸附反应（SILAR）法在STO纳米片表面敏化Cd S QDs,研究发现Sn掺杂可以增加TiO₂纳米片表面活性位点的数量,使得STO纳米片表面附着的Cd S QDs更加均匀、致密,从而大大提高了Cd S/STO复合薄膜光电极的最大光电流密度(5.71 m A cm^-2)。（2）利用水热法制备同步刻蚀掺杂的TiO₂（EWT）纳米棒阵列薄膜,并探究刻蚀和掺杂之间的协同作用。结果表明,刻蚀使得TiO₂纳米棒表面形成的非晶壳层,可以防止电子与电解质再接触。W掺杂可以引起TiO₂导带的正向移动,且W6+取代Ti4+可以增加电子密度,从而改善非晶刻蚀层的导电性。在此基础上采用SILAR法在EWT纳米棒表面敏化Cd S QDs,由于非晶刻蚀层增加的比表面积和活性中心数量提高了QDs的负载量和密度,使得Cd S/EWT复合薄膜的光电流密度明显增强达到最大值7.05 m A cm^-2。（3）采用水热法制备了Sn掺杂TiO₂（STO）纳米棒阵列薄膜,由于Sn掺杂产生的优异特性,增强了薄膜的光吸收能力和电荷传输能力。之后对STO纳米棒进行不同温度的氢处理（H-STO）,纳米棒表面形成许多氧空位和羟基,将光吸收范围扩展到可见光区域,并促进了电荷的分离和传输。最后采用SILAR法,在H-STO纳米棒表面敏化Cd S QDs。由于Sn掺杂和氢处理的共同作用,H-STO纳米棒表面活性位点的密度大大增加,使负载的Cd S QDs更加均匀、致密,负载量明显增多。最终,Cd S/H-STO复合薄膜光电极的光电流密度达到最大值7.72 m A cm^-2。