光敏染料作为染料敏化太阳能电池的核心组成部分,对电池的光电转换性能起着决定性的作用。合成了两个三聚咔唑基的D-π-A’-π-A型有机染料LS101和LS102,两者的区别在于辅助受体分别为苯并噻二唑（BT）和5,6-二氟苯并[c][1,2,5]噻二唑（DFBT）。与氟原子的吸电子诱导效应相比,其供电子的共轭效应占据主导地位,因此DFBT的吸电子能力弱于BT,染料LS102的最大吸收波长与LS101相比发生蓝移。此外,LS102的染料吸附量也低于LS101,LS102较低的短路电流主要归咎于以上两个因素。而更大的复合阻抗、化学电容和更长的电子寿命也为LS101更高的开路电压做出了解释。在Co²⁺/Co³⁺电解质体系中,LS101敏化的DSSCs获得了10.2%(J_sc=15.1 mA cm^-2,V_oc=966 mV,FF=70.1%)的光电转换效率,而LS102基电池获得了8.6%(J_sc=13.4 mA cm^-2,V_oc=934 mV,FF=69.1%)的效率。在上述研究基础上将三聚咔唑供体更换为三苯胺,合成了新的有机染料LS103,并与LS101的性能进行了详细比较。结果发现,由于三聚咔唑具有更强的供电子能力,染料LS101获得了比LS103更宽的光谱响应范围。LS101分子的平面性和结构刚性也优于LS103,因此获得了更高的电子注入效率。在摩尔消光系数和染料吸附量均无明显差异的情况下,基于染料LS103的器件短路电流更低是意料之中的。染料LS101中长烷基链的存在弥补了其分子平面性太强在抑制电子复合中的不足,且TiO₂表面吸附染料LS101比吸附LS103时的费米能级出现了更大程度的负向移动,因此LS101电池的开路电压也高于LS103。最终以染料LS103为光敏剂的DSSCs的最优效率仅为8.1%(J_sc=12.1 mA cm^-2,V_oc=910 mV,FF=73.4%)。另外还探究了向染料LS103中添加共吸附剂CDCA对器件性能的影响,结果发现CDCA没有表现出明显的抑制染料聚集和电子复合能力,却造成了严重的竞争吸附,导致电池的光电流大幅减小,光电转换效率明显降低。