在能源问题日趋紧张的今天,太阳能发电是一种极其重要的新能源利用形式。染料敏化太阳能电池(DSSC)是一种新型的有机无机杂化太阳能电池,它的实验室效率可达12％,原料来源广,成本低,是新型电池中最有商业化前景的电池之一。目前DSSC的主要问题在稳定性上,而影响稳定性的关键因素就是电池中的电解质部分。目前,电解质的主要研究方向是无溶剂化及固态化。离子液体几乎无蒸气压,并且电导率高,稳定性较好,是理想的电解质材料,因此本论文的研究主要基于离子液体体系。在此基础上,我们设计了离子、空穴双通道凝胶电解质体系、无碘聚电解质体系,以及采用原位生长多孔阳极氧化铝膜(PAA)的铝板作成的半固态电解质/对电极一体化体系。具体研究内容如下:　　1.二元离子液体DSSC的制备与优化。通过改进文献方法合成了MPImI、EMImBF4、EMImSCN等基础离子液体,降低成本,提高纯度。通过优化离子液体电解质成分,制备了效率超过5.5％的离子液体DSSC器件,在类似体系中处于较高的效率。这些器件具有较好的稳定性。　　2.双通道电解质的设计合成与器件。传统的半固态电解质中,凝胶因子只起到骨架作用,浪费了空穴传导的空间,因此我们设想将这一空间利用起来提高电解质导电能力,设计出一系列咪唑盐取代的三苯胺衍生物。阴离子采用碘离子或氟硼酸根离子,阳离子采用了单咪唑取代的1-甲基-3-{2-[对(N,N-二苯基)氨基苯基]乙基}咪唑鎓离子(TPAEI+)以及三咪唑取代的三[4-(3-乙基咪唑鎓-1-基甲基)苯基]胺(TEITA3+),相互组合形成四种新型空穴—离子双通道电解质(分子结构见附录)。我们对这些化合物进行了系统的热学、光学、电学表征,并取得了初步的器件结果。使用三苯胺三咪唑碘盐与碘混合作电解质,器件效率达到1.8％,添加在离子液体电解质中形成的凝胶DSSC器件效率达到5.8％。如果将核更换为空穴传输性能更高的材料还有望进一步提高此类电解质的性能。　　3.聚合物无碘电解质初步研究。碘体系实现了DSSC的高效率,但同时也是制约稳定性以及效率进一步提高的重要因素。目前无碘氧化还原体系的研究多使用液态电解质。本论文选择了前景较好的一种有机硫化物电对(1-甲基-5-巯基四唑阴离子及其二聚体),以聚1-乙烯基-3-丙基咪唑鎓为主链,进行了聚电解质半固态DSSC的初步研究,器件效率达到3.9％。　　4.阳极氧化铝纳米孔道电解质的研究。阳极氧化铝具有一维孔道结构,可以作为电解液载体,实现电解液固化。如果将PAA膜保留在基板上直接应用于DSSC可以做成一种对电极－电解质－体化的新结构。如果能够进一步整合光阳极就能实现一体化电池,降低封装难度,提高器件稳定性。不过,将生成PAA膜的铝基底直接用作对电极材料需要克服阻挡层、孔底镀铂等诸多困难,本工作在此方面取得一定的结果,但在器件应用方面还需要进一步探索。