染料敏化太阳能电池（DSSC）是一种清洁、理论光电转换效率较高、制备简易的太阳能电池,具有潜在的应用前景,近年来受到大量研究者们的关注。光阳极作为DSSC的重要组成部分,起到染料支撑和电子传输的作用,很大程度上影响了电池的光电转换效率。传统光阳极通常是由纳米TiO₂组成,粒径小,表面复合严重,电子传输效率较差。为提高器件性能、促进染料敏化太阳能电池的商业化,需要进一步对光阳极进行形貌、界面进行调控。本文基于电泳沉积法制备TiO₂光阳极,对光阳极进行形貌调控、界面修饰、结构优化以提升DSSC器件的性能,并研究了其性能提高的机理。具体研究工作如下:（1）通过对FTO基底和TiO₂多孔薄膜的表面处理,降低光生载流子的复合,提升光阳极的电荷收集效率和电荷传输性能。以钛酸四丁酯为前驱体溶液,用旋涂-煅烧的方法在FTO基底上制备一层TiO₂致密层,再使用电泳沉积法在修饰的FTO基底上沉积TiO₂介孔层薄膜,最后在TiO₂薄膜表面滴加二羟基双（乳酸铵）钛溶液并煅烧,从而完成TiO₂光阳极的制备。结果表明:TiO₂致密层能够减少TiO₂光阳极表面的裂纹,并隔绝FTO和电解液的接触,减少逆反应;TiO₂薄膜的表面处理可以进一步减少薄膜表面的裂缝,增强TiO₂颗粒的联接,降低薄膜内部的电荷复合,提升光阳极的电荷传输效率。电池最终的光电转换效率从6.46%提高到8.47%。（2）施加电压大小对电泳沉积TiO₂光阳极和器件性能影响的研究。电压越大,TiO₂纳米粒子的沉积速率越快,薄膜的厚度越厚,从而吸附更多的染料。但是高电压条件下制备的薄膜会出现裂纹,薄膜表面不平整,电荷传输性能较差。为了制备高效率的光阳极,我们采用了一种低电压-高电压沉积的方法,最终制备出厚度足够、形貌良好的TiO₂薄膜,在未做表面处理的情况下,器件的光电转化效率可以达到7.77%。（3）TiO₂/石墨烯复合型光阳极的低温制备及其器件性能研究。我们采用电泳沉积法沉积TiO₂/石墨烯复合薄膜,通过低温压片处理制备出TiO₂/石墨烯复合型光阳极,并应用到DSSC器件中。结果表明低温压片处理能够改善薄膜形貌,促进TiO₂颗粒间的联接,石墨烯的引入可以进一步提高电极的电荷传输性能,从而提高DSSC器件的光电转换效率。