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太阳能作为一种取之不尽，用之不竭的绿色能源是解决能源危机的最佳方法之一，太阳能电池也随之应运而生。近年来，染料敏化太阳能电池由于其可大面积制备和生产的低成本，以及分子水平上的可设计性而受到全世界研究者的关注。但是，如何进一步的提高半导体电极、敏化染料、电解质和对电极的性能，从而提高光电转换效率，达到实用化目标，还需要解决一系列的问题。 本论文正是顺应染料敏化太阳能电池的最新发展趋势，抓住该电池存在的一些问题，从最基本的材料研究着手，对其进行了改进和优化。 首先，本论文在总结染料敏化太阳能电池工作原理、各部分材料特点和最新发展的基础上，以降低染料的制备成本，提高光谱吸收范围和光电转换效率为目标，合成了二联吡啶钌(Ⅱ)络合物(RuL2X2)，双萘酰亚胺苝(bis-Na-PTC)，四羧基酞菁铜((COOH)4-CuPc)和四-(对氨基苯基)卟啉(TAPP)四大类敏化染料，发现它们的能级结构基本符合电池的能级相匹配要求；此外，所用染料在可见光区存在较强的吸收谱带，RuL2X2、bis-Na-PTC和(COOH)4-CuPc、TAPP的吸收光谱有良好的互补性，在利用它们进行的双染料共敏化光阳极的实验中，证实了吸收光谱的拓宽和光吸收率的增加。 其次，用Sol-Gel法制备了锐钛矿晶型的纳米多孔TiO2半导体电极，增加制备TiO2的前驱液中表面活性剂的含量后，提高了TiO2膜的孔径率，减小了TiO2颗粒的粒径，从而提高膜的表面积，增加染料的吸附量。 随后，为了解决二联吡啶钌(Ⅱ)络合物缺少吸附官能团的问题，引进了聚(4-乙烯基吡啶)(PVP)，依靠吡啶基团和二联吡啶钌(Ⅱ)、TiO2的络合作用，增加了染料的吸附量和吸附能力。 最后，在PVP的存在下，详细研究了敏化染料在TiO2电极纳米多孔表面的吸附行为，发现二联吡啶钌(Ⅱ)吸附量在10-10～10-11mol／cm2之间，并随PVP％的变化而变化，在6％时达到最大值；动力学研究表明，RuL2Cl2和PVP在TiO2电极表面存在吸附竞争，它们的分子主要以三层和两层结构排列；RuL2Cl2在TiO2电极上吸附10小时达到吸附量最大值，36小时后趋于饱和。