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摘要：大力开发太阳能电池技术是解决现阶段世界能源危机的有效途径。染料敏化太阳能电池(DSSCs)是一种成本低、制备工艺简单、环境友好的新型太阳能电池,近几年其光电效率迅速提升成为新的研究热点。以琼脂糖作为准固态电解质染料敏化太阳电池的基质有利于电解质电导的提高以及DSSCs光电效率的提升。本文主要从以下四个方面对琼脂糖基DSSCs进行了优化：1、探索聚乙二醇(PEG200)浓度对四氧化三铁(Fe304)磁性聚合物电解质电化学性能影响：随着PEG200浓度的增加,聚合物电解质的离子电导是先增加后降低,最大离子电导值2.88×10-3S cm-1出现在PEG200浓度为61.8wt%时。当PEG200加入量过大(>61.8wt%)时,琼脂糖聚合物骨架结构被破坏,从而使得电解质体系的离子电导率降低。随着PEG200浓度增加染料敏化太阳能电池的电子寿命和复合电阻均呈现出先增加后降低的趋势,最大值均出现在68.3wt%处。综合考虑,最终选取68.3wt%的PEG200为最佳的改性浓度。2、研究不同表面活性剂对Fe304磁性聚合物电解质电池性能的影响：十二烷基硫酸钠(SDS)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇(PEG200)、土温-80(TW-80)的加入都能明显提高Fe304改性磁性聚合物电解质的离子电导率,其中TW-80改性的磁性聚合物电解质的离子电导率最高,达到2.98×10-3S cm-1。四种表面活性剂改性后染料敏化太阳能电池的电子寿命、电荷传输电阻和电荷复合电阻都有所增加。并且,四种表面活性剂改性后染料敏化太阳能电池的光电效率也显著提升,最适宜改性剂为TW-80,改性后的磁性聚合物染料敏化太阳能电池的光电转换效率达到1.83%。3、探索磁场强度对氧化镍(NiO)磁性聚合物电解质电池性能的影响：在35mT磁场制备条件下电解质的离子电导率最高,达到5.01×10-3S cm-1,并且电解质在二氧化钛多孔薄膜中的孔穴填充性能相比于没有磁场处理的电解质都得到了有效改善。DSSCs的光电效率随着磁场强度从0增加到35mT改善显著,25mT和35mT磁场强度处理下的电池的光电效率分别为2.95%和2.94%。交流阻抗表征进一步揭示了电池中电荷复合电阻和离子扩散电阻变化的机理。优化后的用于琼脂糖磁性聚合物电解质DSSCs的磁场强度为35mT。4、研究四氧化三钴(C0304)浓度对在磁场和非磁场条件下制备琼脂糖基聚合物电解质电池性能的影响：在不加磁场条件下,适当的纳米C0304颗粒的加入有利于电解质中盐的解离,增加了电解质中自由离子的浓度,有利于离子电导率、电流密度和光电效率的增加,最佳的C0304改性浓度为3wt%。经过35mT磁场处理后,电解质的离子电导率和渗透性相比于未经磁场处理的电解质得到明显的改善,但Pt/电解质界面的电荷传输电阻有一定程度的增加。磁场条件下制备电池的最适宜的C0304改性浓度同样为3wt%。该浓度下,在磁场条件下制备的DSSCs的光电效率为1.72%,不加磁场条件下制备的DSSCs的光电效率仅为1.44%。