染料敏化多孔纳米晶半导体太阳能电池由于廉价高效的特点近年来得到迅猛发展,成为当前科学研究和技术开发的热点之一。这种电池作为一种多组分复合体系,目前还存在着一些制约因素,譬如液态电解质电池引起的电极腐蚀、电解液泄露、寿命短,目前常用的羧酸多吡啶钌价格昂贵等等一系列问题。针对这些问题,准固态或固态电解质被不断开发和利用,但目前,其效率无法与液态电解质相比,主要是由于这些电解质的填充性和孔隙填充较差,不能形成有效地界面结合,还有电解质中离子的迁移速度较差等原因制约了电池的效率提高。本论文基于寻找新型电解质材料和开发新型染料的考虑,采用溶胶-凝胶法制备具有血液仿生触变性电解质,得到准固态染料敏化太阳能电池。并且通过分子结构优化,合成含偶氮苯卟啉衍生物染料,并将其应用到液态染料敏化太阳能电池。本论文研究主要内容包括：通过溶胶水热法合成纳米TiO2溶胶并配合有机高分子分散剂(PVA)得到镀膜用溶胶,运用电流体动力学(electro-hydrodynamic, EHD)制备了纳米晶TiO2多孔薄膜。通过SEM、TEM及光谱等分析表明：EHD制备的纳米晶TiO2多孔薄膜中具有多级结构特征,并表现出良好的光散射性质。利用溶胶-凝胶法合成的纳米TiO2前驱体溶胶并配合离子液体电解质制备了三种不同组成的血液仿生触变性准固态电解质。通过电解质的触变性、热稳定性、离子电导率和填充性分析,结果表明,血液仿生触变性电解质具有优异热稳定性、较高的离子电导能力和在多孔薄膜孔隙填充性质。通过血液仿生触变性电解质成功组装染料敏化太阳能电池,并进行光电性能的分析。在模拟太阳光强度为100mW/cm2下,电解质TPNE1、TPNE2及TPNE3分别获得了总体光电能量转换效率为6.45%、6.36%及5.7%,并且具有较高的填充因子(≥0.70)。在未进行任何封装条件下,10天测试时间内,触变性电解质电池器件的稳定性明显好于其对应成分的离子液体电解质。电化学阻抗分析结果表明,触变性电解质表现出与离子液体电解质相比拟的电荷传输能力。通过分子结构优化,成功合成了含偶氮苯卟啉染料衍生物H2P和其锌金属离子络合衍生物ZnP。引入的偶氮苯基来增加卟啉分子的π共轭体系,偶氮苯端基连接的酚基并作为在氧化钛半导体的吸附基团。通过光谱及循环伏安法测试分析,验证了含偶氮苯卟啉衍生物染料作为染料敏化太阳能电池的光敏剂的可行性。利用偶氮苯卟啉衍生物染料敏化纳米晶TiO2多孔薄膜,配合液态电解质组装电池。结果表明,卟啉衍生物染料ZnP表现出较为优异的敏化能力,在模拟太阳光强度为100mW/cm2下,获得了光电能量转换效率为4.37%,尤其短路光电流达到14.6mA/cm2,在已被应用的卟啉染料敏化太阳能电池所报道的最高值之一。