近年来,铜（Ⅱ/Ⅰ）氧化还原电对作为电解质在染料敏化太阳能电池（DSCs）的应用取得突破性进展。目前报道的在一个标准太阳光强和室内弱光条件下最高光电转换效率（PCE）分别达到13.5%和34.5%。然而,对于铜（Ⅱ/Ⅰ）氧化还原电对配体的研究多集中在邻菲罗啉和联吡啶及其衍生物,且配位原子为氮原子,对于其它的配体结构研究较少。目前报道的应用含硫配体铜（Ⅱ/Ⅰ）氧化还原电对应用于DSCs较少,且其光伏性能有待进一步提高。基于以上问题,希望通过更换反离子和设计合成新的配体结构引入硫元素来提高DSCs的光电转换效率。论文设计合成了含有两种不同反离子[BF4]–和[PF6]–的含有硫配体的铜配合物[Cu（N2S2）]2+/+（N2S2=双（2-吡啶基甲基）-1,2-乙二硫醇）,并将它们用作DSCs中的氧化还原电对。实验研究发现非配位反离子对Cu（I）配合物的分子构型有着显著影响。通过将反离子从[BF4]–替换成[PF6]–,Cu（I）配合物的溶解度和扩散系数得到了较大的提升。因此,基于含有[PF6]–反离子的铜配合物电解质的DSCs表现出更高的短路电流和填充因子,这与大大提高的电荷收集效率和减小的串联电阻密切相关。采用基于[PF6]–反离子的铜配合物电解质的DSCs的最高光电转换效率达到10.3%（100 m W cm–2,AM 1.5G）,与目前常用的联吡啶铜配合物[Cu（tmby）2]2+/+（tmby=4,4′,6,6′-四甲基-2,2′-联吡啶）相当。因此,这一研究为在DSCs中开发更有效的氧化还原电对提供了一种有效的方法。论文进一步设计合成了一种新的含硫配体N2S3（N2S3=双（2-（（吡啶-2-基甲基）硫代）乙基）硫烷）及其对应的铜配合物（[Cu（N2S3）]2+/+）,将其作为电解质应用于DSCs之中,并与基于五齿含氮配体铜配合物（[Cu（N5）]2+/+）（N5=N-苄基-N,N′,N′-三（6-甲基吡啶基-2-甲基）乙二胺）电解质相比较。通过更改配位原子为硫原子,使得[Cu（N2S3）]2+/+的氧化还原电位提升到0.74 V（vs.NHE）,与[Cu（N5）]2+/+相比提高220 m V。根据扩散系数、瞬态吸收光谱及电化学阻抗分析结果分析,基于[Cu（N2S3）]2+/+的DSCs有更高的电荷收集效率和染料再生效率。因此,采用[Cu（N2S3）]2+/+作为电解质的DSCs的光电转换效率提升到10.4%（100 m W cm–2,AM 1.5G）。研究结果表明更换配位原子是提升器件性能的有效方法。