本論文架構主要分為兩個部分；第一個部分主要在探討調變水熱法的反應溫度、濃度以及時間，並利用熱場掃描式電子顯微鏡以及X光繞射儀進行二氧化鈦奈米柱微結構、表面形貌和晶向之分析，並系統化了解其受水熱法製程參數影響的關係。

第二個部分主要著重於透過水熱法製備出不同長度二氧化鈦奈米柱對二次法製備鈣鈦礦的影響；實驗中透過二次沉積法將甲基氨基碘化鉛(CH3NH3PbI3)製備於一系列不同長度奈米柱狀與傳統顆粒狀(非奈米柱)之二氧化鈦上，透過微結構、結晶性、光學分析等了解製備於其上之鈣鈦礦關係並探討其與轉換效率的差異。實驗結果顯示，使用奈米柱狀二氧化鈦有助於二次沉積法中碘化鉛的轉化，加上光電轉換過程中有利於載子的收集，太陽能電池元件於AM1.5G測試條件下，轉換效率可達13%。