為了增進染料敏化太陽能電池之光電轉換效率,選擇具有大表面積之介孔材料做為陽極,而二氧化鈦氣凝膠因為具有相當大的比表面積,且為3-D網狀結構,為最具發展潛力的中孔材料之一,因此以二氧化鈦氣凝膠作為陽極,組裝成染料敏化太陽能電池。以商用P25做基準,TiCl4處理後光電轉換效率最高為7.22%,而二氧化鈦氣凝膠可達8.36%,最主要的貢獻為染料吸附量增加,提升了電流密度,進一步增加光電轉換效率。由於二氧化鈦氣凝膠必頇經過鍛燒才會具有anatse晶相,但鍛燒會使得表面積驟減,因此嘗詴以類似水熱法的條件在高溫高壓合成,企圖製備出不需鍛燒即具晶相之氣凝膠。因此將超臨界乾燥溫度提高到80℃與120℃,TiCl4處理後光電轉換效率分別為8.21%、8.20%。不同溫度下的二氧化鈦氣凝膠表面積略有差異,超臨界乾燥溫度為80℃的表面積、孔徑體積、孔徑尺寸最大。三者表面積、孔徑尺寸、孔徑體積、晶相略有不同,但整體而言,光電轉換效率、RTiO2、electron life time、擴散係數、IPCE值差異不大。然而限制二氧化鈦氣凝膠陽極效率的突破原因之一為電子傳輸速率。由於氣凝膠晶粒小,晶界密度大,因此降低了電子傳輸速率。為此,添加電子傳輸快速的TiO2-B奈米線以改善電子傳輸並增加光散射效應。添加了5%的奈米線後,不作TiCl4處理,效率最高可達7.47%。然而,在5微米的厚度下,效率增加的幅度更大。添加5%奈米線後光電轉換效率由4.62%增加至5.75%,增加了24.5%。添加10%奈米線後,由效率4.62%增加至5.61%,提升了21.4%。儘管添加了表面積較小的奈米線,染料吸附量因而降低,但是電子傳輸速率卻增加,又具有光散射效應,使得在5微米厚度下添加5%奈米線時光電轉換效率達到最大值。