随着工业化进程，全球化的能源短缺不断加剧。因此国内外越来越多的专家学者在思考如何解决这一问题。太阳能是最理想的可再生能源。它无污染，利用成本低。太阳能转化为电能目前主要有两种方法，第一种是利用太阳辐射所产生的热能发电，用太阳能集热器将吸收的热能转换为工质的蒸汽，再由蒸汽驱动汽轮机带动发电机发电；还有一种是光电转换，借助光生伏打效应，直接将太阳能转换为电能，即太阳能电池[1]。

1883年，Fritts制备了第一个用硒制造的光生伏特电池；1941年，Ohl制备出单晶硅光电池；1954年，美国贝尔实验室制备出第一个实用的硅太阳能电池[2]，是一种基于单晶硅材料的太阳能电池，开创了光电转换的实例，但是其开发成本太高。到1991年，瑞士联邦高等工学院Grauml;tzel等[3]首次将TiO2 纳米晶多孔薄膜用于染料敏化太阳能电池(DSC) 提高了此类电池的光电转换效率。经过近20年的努力，小面积DSC 的光电转换效率已经超过11% (0.219cm2)[4]电池模块效率也达到了9.9% (17.19 cm2)[5]显示出强劲的实用化前景。

TiO2薄膜的制备是太阳能电池性能决定性因素之一。20 世纪70 年代末日本专利首次公开了纳米TiO2 的制备方法,80 年代开始正式生产[6]。TiO2薄膜制备

方法主要有：溶胶- 凝胶法[7-8]，电化学沉积法[9]，化学气相沉积法10]，溅射法[11-12]，

水热法[13]。本文采用的是水热法。水热法是比较成熟的技术，即利用水热反应过程

来制备各种纳米空心微球。水热法是指在密封的压力容器中，在高温高压条件下，

以水为溶剂进行化学反应从而合成新的化合物的过程。

纳米TiO2对环境友好，成本低，其光催化剂性能稳定，所引发的光化学反应对有机物降解彻底[14]。但粉体状二氧化钛易流失、难回收,重复使用过程中易脱落, 并且二氧化钛的光催化性能在负载过程中也受到影响[15]。近年来, 立体结构二氧化钛 因其结构独特、性能优异、使用范围广等诸多特点，得到国内外学者越来越多的关注。具有低密度、大比表面积的纳米晶粒二氧化钛多孔微球就是其中之一, 纳米晶粒结构的特点使其具有高催化活性, 而微米尺寸又使其具有易于分离和重复使用等优良性能[16]。深入研究其合成、改性及光催化性能, 对水资源再生利用具有深远意义。二氧化钛空心微球是一种很特殊的壳体材料，具有优异的光、电特性及高稳定性，在高效催化剂、太阳能电池和半导体催化剂等环保产业具备极大的应用前景[17]。

目前的染料敏化太阳能电池中，应用的有液态电解质、准固态电解质、固态电解质等。固态电解质主要包括空穴传输材料、聚合物电解质等。空穴传输材料包括无机空穴传输材料和有机空穴传输材料。无机空穴传输材料，又称为p型半导体材料，最常见的包括CuI、CuSCN等[18]，与含I3-/I-的电解质相比，无机空穴传输材料的电荷传输速率相差不大，但电荷复合效率却很高，在开路情况下大约是液态电解质的100倍[19]。

固态电解质的发展对染料敏化太阳能电池的工业化进程至关重要，主要表现在两个方面：一方面，固态电解质可以解决液态电解质的易挥发、分装困难的不足；另一方面，固态电解质是柔性染料敏化太阳能电池发展的基石。目前，发展固态电解质的最大难题是其光电转换效率与液态电解质相比低。为了使固态电解质的光电转换效率提高，还需要研发新材料和新的制备方法，切实推动染料敏化太阳能电池固态电解质的发展。