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众所周知,液体电解质组装的染料敏化太阳能电池(DSSC)具有易挥发、难封装、寿命短等缺点,而态凝胶电解质,又称准固态电解质可以有效改善液体电解质存在的以上问题。本论文主要研究了基于乙烯基吡啶的两种聚合物凝胶电解质,并结合自制的Ti02电极和Pt电极,组装成DSSC,对电解质和电池的结构及性能进行了一系列研究。论文第一部分分别采用丝网印刷法和滴涂法制备了性能优良的纳米晶Ti02薄膜电极和铂电极。首先以纳米TiO2粉末(商品P25等)为主要原料制备丝网印刷用浆料,采用不同的浆料制备纳米晶Ti02电极；通过扫描电子显微镜(SEM)观察电极结构形貌,同时测试电池的光电性能。然后优化其配方,同时涂有6层P25Ti02和两层光散射层的电极(其Ti02层厚度约为13μm),具有较高的光电转换性能。进一步采用一系列不同的电极和电解质组装成DSSC,测试其光电转换效率,发现自制的Ti02电极与购买的Ti02电极性能相当,自制的Pt电极优于购买的Pt电极。说明本论文成功制备了高质量的Ti02电极和Pt电极,可应用于后续实验。论文第二部分制备了新型聚(4-乙烯基吡啶-甲基丙烯酸甲酯)/聚(偏二氟乙烯-六氟丙烯)/碘化锂/碘/3-甲氧基丙腈(P(4-VP-MMA)/P(VDF-HFP)/LiI/I2/MPN)体系的聚合物凝胶电解质,并用其组装了DSSC。系统研究了4-乙烯基吡啶和甲基丙烯酸甲酯的配比、P(4-VP-MMA)与P(VDF-HFP)的配比对形成稳定凝胶电解质的影响。性能最优的凝胶电解质的聚合物的组成是：4-VP:MMA:P(VDF-HFP)=3:7:7(质量比)。用其组装的电池的开路电压Voc为0.72V,短路电流密度JSC为6.03mA.cm-2,填充因子FF为0.52,光电转换效率77为2.3%。热失重研究表明,凝胶电解质的热稳定性优于液体电解质。为了研究凝胶电解质的结构,本论文针对不同固含量的凝胶电解质进行SEM表征,观察凝胶电解质中聚合物骨架形貌。结果表明,凝胶电解质的固含量越低,孔隙(即溶剂通道)越多,用其组装的DSSC性能越好。针对染料分子的IPCE研究表明,染料分子和电极的结构变化会影响液体及凝胶电解质DSSC的光吸收效率以及电荷的捕获和收集效率。论文第三部分制备了聚(4-乙烯基吡啶-甲基丙烯酸羟乙酯)/碘化锂/碘/γ-丁内酯(P(4-VP-HEMA)/LiI/I2/GBL)凝胶电解质,并组装DSSC,进一步研究了可形成氢键的聚合物对凝胶电解质性能的影响。凝胶电解质的聚合物骨架结构与第二部分的SEM表征结果一致,凝胶电解质的固含量越低,孔隙越多,用其组装的DSSC’性能越好。通过调整4-VP与HEMA的配比,得到性能最优的凝胶电解质的聚合物的组成是：4-VP:HEMA=1:3(质量比)。同时,为了清楚的表征添加剂对聚合物凝胶电解质性能的影响,本论文研究了添加剂4-叔丁基吡啶(TBP)、4-乙烯基吡啶(4-VP)和吡啶(PY)对电解质及其DSSC’性能的影响。结果表明,添加剂对凝胶电解质与液体电解质两种体系的影响规律相同：TBP、PY能够增加电池的开路电压和短路电流,提高电池的光电转换效率；而4-VP降低了电池的开路电压、短路电流以及光电转换效率。在此基础上,本论文推断了4-VP与电池氧化还原对I-/I3-的作用机理。此外,本论文在P(4-VP-MMA)/P(VDF-HFP)和P(4-VP-HEMA)两个聚合物凝胶电解质体系中,采用1HNMR、IR、TGA、IPCE等技术分别对分子结构和性能、凝胶电解质的温度与电导率的关系曲线、电解质中染料的光敏性等进行了研究。