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太阳能作为一种清洁可再生的能源，在日常生活中得到广泛的应用。太阳能电池是一种能够直接把光能转化成电能的装置，染料敏化太阳能电池作为最新一代的太阳能电池，具有制造成本低廉，加工工艺简单，材料来源广泛等优点，为人类对太阳能大规模的应用提供了可能。染料敏化剂作为DSSC的核心部分，对整个电池的最终效率和稳定性起着至关重要的作用。目前应用到DSSC中的有机染料种类繁多，但从结构上分析，其中相当大部分染料敏化剂都由电子给体-桥联基团-电子受体(D-π-A)三部分组成。这主要是因为 D-π-A染料在激发态下能够发生有效的分子内电子转移。此外D-π-A染料的结构优化相对方便，电子给体、电子受体和π共轭体系可分别独立修饰，为探究染料结构与光电转换性能间的相互关系创造了便利的条件。 本文首先设计合成了经四苯基苯修饰的三苯胺染料(LL01–03)，3种染料的电子给体均为树枝状三苯胺，电子受体均为氰基丙烯酸，电子给体和电子受体之间分别通过噻吩、呋喃、双噻吩连接。还合成了未经修饰的三苯胺染料LL04作为参比染料。我们详细研究了这4种染料的光物理性质和电化学性质，发现在电子给体和电子受体相同的情况下通过改变桥联基团的种类，能够改善染料的吸收光谱和分子能级。将这4种染料成功应用于染料敏化太阳能电池中，其中LL03获得了最高的光电转化效率6.30％(Voc=675 mV,Jsc=14.8mA cm?2,FF=0.65)。其次，设计合成了经吩噻嗪修饰的卟啉染料(LL05–08)，4种新型的卟啉染料均以吩噻嗪–卟啉作为电子给体，羧酸作为电子受体，通过改变桥联基团的种类来调节染料分子的光谱吸收和能级分布。详细研究了这4种染料的光物理性质和电化学性质，并将其成功应用于染料敏化太阳能电池。研究发现在电子受体部分引入强拉电子的氰基，可以大幅度提升其电池的开路电压。在桥联部分引入乙炔基后，可以提升其电池的短路电流密度。在4种卟啉染料中， LL08获得了最高的光电能量转化效率6.25%(Voc=677 mV,Jsc=15.3mA cm?2,FF=0.60)。