伴随着化石燃料的使用带来的日益严峻的环境污染和资源枯竭问题，人类对于清洁能源的需求已十分迫切。太阳能作为万物之源，具有能量巨大、可持续、清洁方便等优点，而利用太阳能发电则是太阳能利用的重要形式。染料敏化太阳能电池（Dye-sensitized solar cells。DSSCs）自被开发出来就成为材料科学、物理、化学等交叉领域的研究热点，它具有易制造、低成本、无污染、高光电转换效率等优点。而随着柔性以及可穿戴电子设备的日趋流行，柔性 DSSCs作为供能设备具有重要的研究意义。在此基础上，本文对二氧化钛（TiO2）纳米阵列及其它在刚性和柔性DSSCs中的应用进行了以下几方面的研究：　　（1）水热生长出 TiO2金红石相纳米线阵列，再通过进一步水热刻蚀的方法将其转换成为纳米管阵列，这使得表面积获得巨大提高。当作为DSSCs的光阳极时，其显著增大的表面积以及光散射能力使电池的光电转换效率从1.6％提升到3.4%，增加约一倍。　　（2）水热生长出TiO2锐钛矿相分枝纳米管阵列，相比于金红石纳米线/管阵列，它具有更大的比表面积，而且锐钛矿相TiO2光阳极的性能往往优越很多，所以它能实现更高的光电转换效率（5.08%）。为了进一步提高光阳极的性能，基于这种TiO2分枝纳米管阵列，构建一种双层结构光阳极。这种双层结构能充分利用纳米颗粒的巨大比表面积以及一维纳米管阵列优秀的电子传输能力，其 DSSCs实现了7.24%的光电转换效率，相比于纯 P25 DSSCs（5.50%）或纯分枝纳米管DSSCs（5.08%）获得了巨大提高。　　（3）在刚性基底获得成功后，进一步以柔韧性好的钛丝网为基底，制备出三种不同的TiO2纳米阵列：纳米管、纳米线和分枝纳米线。通过两步水热法制备的分枝纳米线实现了最高的光电转换效率（1.76%），这比最常用的电化学氧化法得到的纳米管材料要高（1.52%）。我们还进一步研究了柔性DSSCs的对电极，商用墨水可以作为一种轻质、高效、低成本的对电极选择。最后，将柔性的光阳极与对电极组合起来制备出完整密封的DSSCs器件，该柔性DSSCs弯折300次后，性能只衰减了~12%，展示出在可穿戴电子设备领域良好的应用前景。