随着传统能源的逐渐耗尽和越来越严重的环境污染问题,开发利用可再生能源日益成为人们关注的话题,而新型能源材料的研究与合成是可再生能源技术发展的基础和前提。本论文围绕碳纳米管这一新型碳纳米能源材料,研究其制备工艺、生长机理；同时研究了成本较低的过渡金属氧化物粉末,针对其导电性能差、催化活性弱的问题,通过改性处理将其应用于染料敏化太阳能电池的对电极中,取得了与铂电极相近的效率。具体研究内容包括：(1)碳纳米管阵列的合成：利用铁作为催化剂催化生长碳纳米管,研究不同处理工艺对催化剂的影响,利用原子力显微镜和扫描电镜测试工具,对比了催化剂的作用,得到了优化的处理工艺；采用优化后的催化剂,进一步研究了生长条件对碳纳米管生长的影响,通过工艺条件的调控,获得了超细、高长度的碳纳米管阵列。(2)染料敏化太阳能电池对电极研究：将过渡金属氧化物通过氨气处理后作为对电极,发现了太阳能电池效率较处理前有大大提升的现象,并通过X射线光电子能谱分析和X射线衍射分析方法进一步研究了其效率提升的机理。