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染料敏化太阳能电池(DSSC)是把太阳能转换成电能的一种新型太阳能电池，具有成本低廉、制作工艺简单、光电转化效率较高、可柔性化等优点。如何提高染料敏化太阳能电池的光电转换效率和稳定性是目前该类电池研究领域的两大热点问题。本论文分别从二氧化钛多孔膜厚、电解质和对电极等三个方面着手，对DSSC光电转换效率和稳定性的提高进行了系统研究。对基于N-杂苝新型给体的高性能纯有机光敏染料进行了构效解析和器件优化。对基于喹喔啉的两个新型高效纯有机染料IQ22和IQ4，分别采用准固态电解质和钴电解质进行了光伏性能表征，在大幅提高光伏器件的光电稳定性的同时，也取得了较好的光电性能。另外，纳米铂对电极的使用，通过改善对电极的表面形貌，有效提高了铂电极的催化活性，从而使器件的光伏效率得到明显改善。 第一章:从光电转换机理和光阳极、电解质及对电极的研究进展等角度，对染料敏化太阳能电池的相关知识进行归纳总结。并在此基础上，提出本课题的设计思路和具体研究内容。 第二章:以N-杂苝及其衍生物为电子给体、吡咯并吡咯二酮(DPP)衍生物为π桥、氰基乙酸为电子受体，构建新型D-A-π-A结构有机光敏染料ND01-ND04，并对其进行了系统的光电性能表征，通过器件结构的优化，染料ND02得到8.30％的最佳光电转换效率。 第三章:借助N-杂苝优越的电子传输特性，将其引入到有机敏化剂的π桥中，设计了一系列基于三苯胺电子给体的新型D-D-π-A结构敏化染料NPS-1～NPS-5。研究表明，对于该系列敏化剂，噻吩及电子给体辅助基团的引入，由于电子寿命的降低，可导致开路电压有所下降，从而影响其光伏性能的提高。 第四章:以高效喹喔啉基纯有机染料IQ22和IQ4为敏化剂，组装准固态光伏器件，不仅大幅改善了器件的稳定性，而且光电转换效率接近液态器件，分别达到了8.76％和8.30％。为将来高效高稳定性的染料敏化太阳能电池的应用奠定了坚实的基础。 第五章:尝试了纳米结构铂电极的制备及在染料敏化太阳能电池对电极中的应用，由于比表面积和活性位点数的提高，明显提高了对电极金属铂的催化活性，在最佳器件制备条件下，N719光电转换效率超过10％。