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大量传统能源的使用和消耗，造成了严重的能源危机和环境问题。目前，解决办法是开发绿色廉价的太阳能等清洁能源，太阳能电池能对太阳能进行利用和转化。对转化的太阳能进行存储，则需要超级电容器这类新型高效能源存储器件。为了提高材料在能源利用和存储方面的性能，可以利用各种方法直接在导电基底上生长具有稳定形貌结构的纳米有序阵列，不仅具有了纳米有序阵列大比表面积的特点，而且拥有几何上的特性，比如一维纳米线阵列结构可以促进电子的定向传递，纳米线间的间隔可以促进离子的嵌入和扩散，因此来提高性能。 本文主要研究了通过水热法直接在导电基底FTO和Ti片上分别生长出有序的纳米结构TiO2和MnO2，其中TiO2为一维纳米线状薄膜，而MnO2为二维片状结构薄膜。作为对太阳能电池的研究，首先实验了反应时间、反应物浓度对TiO2纳米线阵列形貌的影响，然后对其原子层沉积ZnO过渡层后，包覆BiOX（X=Br，I）薄膜来提高其光电性能。并通过SEM、XRD、TEM、EDAX、Uv-Vis等表征手段对其形貌结构、物相、元素组成和性能进行了表征和分析。作为对储能装置超级电容器的研究，对MnO2纳米片结构进行碳修饰来提高其电容性能。 主要实验研究结果如下： （1）通过简单的水热法在FTO上制备TiO2薄膜阵列，从SEM和TEM分析中可以得出生长的为金红石型的纳米线结构。并研究了纳米线生长的影响因素，进而得到了适合生长的条件范围。利用原子层沉积法在一维TiO2纳米线结构上沉积一层ZnO过渡层，包覆生长BiOX后的复合材料BiOX@TiO2提高了TiO2对可见光区域的吸收，包覆BiOX薄膜过厚的复合材料，光电流较小。 （2）以水热法在惰性气体保护退火的条件下制备了碳修饰的MnO2二维纳米片结构。通过SEM、XRD等手段表征了材料的形貌和晶体结构特征。并讨论分析了电荷传输机理。碳修饰后的MnO2二维纳米片固有电阻与电荷传输电阻减小，导电性增强。