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目前能源问题早已成为世界各国经济发展的瓶颈,而太阳能因为其具有清洁、便利、取之不尽、用之不竭的优点,已经成为二十一世纪的希望能源之一,因此作为染料敏化太阳能电池重要组成部分的TiO2薄膜电极已经引起研究人员的广泛关注。但TiO2作为染料敏化太阳能电池半导体材料还存在着对太阳能的利用率较低,对染料的吸附性能较差等问题。因此,本文为了解决以上不足之处,主要在以下两个方面进行了相关研究。首先,针对TiO2带隙较宽,只能吸收波长较短的紫外光,使得其对太阳能的利用率较低的问题,在溶胶-凝胶法制备了TiO2过程中,我们采用了Zn、Sn离子掺杂的改性方法,并通过正交试验优化出了最佳工艺。然后采用X射线衍射（XRD）,紫外可见光谱（UV-Vis）,扫描电子显微镜（SEM）及附带的能谱分析（EDS）等手段对优化后的试样进行了分析和表征。研究结果表明:Sn、Zn掺杂TiO2的最佳物质量比值为Sn1.5:Zn0.5:Ti10,溶胶-凝胶溶液最佳pH值为3;紫外-可见光吸收光谱表明掺杂TiO2的光激发波长与TiO2相比,存在37nm的红移,且可计算出掺杂TiO2和TiO2的禁带宽度分别为2.93eV和3.21eV,因此Sn、Zn掺杂TiO2的改性方法是有效可行的;另外,通过XRD衍射图谱分析可知,Sn,Zn掺杂TiO2是化学上的结合,并非是物理上的混合。其次,针对TiO2作为染料敏化太阳能电池半导体材料存在的强极性以及染料的吸附性能较差的问题,我们在溶胶-凝胶法制备了TiO2过程中,用阴离子型十二烷基苯磺酸钠（DBS）、阳离子型十六烷基三甲基氯化铵（CTAC）和非离子型聚丙烯酰胺（PAM）三种表面活性剂对纳米材料进行表面修饰,从而达到改性的目的。实验采用红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）,紫外可见光谱（UV-Vis）以及扫描电子显微镜（SEM）等手段对不同表面活性剂修饰的TiO2试样进行了分析和表征,从而探讨其修饰机理以及表面修饰对TiO2表面结构形貌和光电性能的影响。研究结果表明:表面活性剂修饰TiO2机理为DBS、CTAC和PAM分子基团分别通过S原子、N和N原子和TiO2表面相互作用起到修饰目的;经过表面活性剂修饰的TiO2比未经修饰的TiO2样品产生了红移,从红移程度以及微观形貌来看DBS的修饰效果相比CTAC、PAM较好。