染料敏化太阳能电池(DSSC)是一种新型太阳能电池。由于制备工艺简单,生产成本较低等特点,染料敏化太阳能电池受到了国内外广大研究者的关注。敏化剂作为染料敏化太阳能电池中的重要组成部分,对所制备的染料敏化太阳能电池的光电转换性能有着至关重要的影响。由于染料敏化太阳能电池的原理与植物的光合作用类似,那么由天然植物制备的天然染料也可以作为染敏太阳能电池的敏化剂。天然植物染料具有来源广泛,种类丰富,提取方法简便,成本低廉,对环境污染小等特点,逐渐成为染料敏化太阳能电池的新兴发展方向。本实验采用溶液萃取法和超声萃取法提取天然染料。通过对红、黄、绿、紫四大色系共二十种植物染料进行提取与分析,探究不同种类的植物染料对太阳光的吸收效果。实验研究结果表明,植物染料对波长在350-500 nm范围内的蓝紫光的吸收效果普遍较好,而对波长在600-700 nm范围内的红橙光的吸收效果不佳。但紫色系染料及桃花、猕猴桃皮等富含花青素的染料对680-700 nm波长范围内的红橙光有一个明显的吸收峰。故而这些染料对可见光的吸收效果优于其他色系的染料。利用制备的染料作为敏化剂制备染敏太阳能电池。通过对染料中有效成分的研究,探究各种染料的光敏化效果与染料有效成分间的关系。实验研究结果表示,使用超声萃取法制备的染料的光电转换效率略优于使用溶液萃取法制备的染料。经制备的染敏太阳能电池的光电转换效率最高为0.986%,最低为0.017%。各个色系染料的光电转换效果最好的是枸杞、胡萝卜、菠菜以及山竹皮,转换效率分别为0.354%、0.203%、0.383%和0.986%。另外,紫色系的植物的敏化效果明显优于其他三种色系,而黄色系的染料敏化效果最差。通过对植物染料有效成分的比较,发现含花青素较多的紫色系植物染料的敏化效果较好。本文探究了双色混合染料的吸光效果和敏化效果。向葡萄皮染料中掺入不同比例的其他色系的染料,来观察敏化效果。实验结果表示,混合染料的敏化效果都有所提高。其中,体积比为1:1的混合染料的敏化效果最佳。而光电转换效率最好的是葡萄皮与菠菜的体积比1:1的混合染料,光电转换效率η最高可达1.096%。本文探究了不同放置时间对葡萄染料的吸光效果和光电转换效率的影响。比较放置0、2、4天的葡萄染料的性能,可以得出以葡萄为代表的含花青素的天然染料的性能会随着放置的增长而降低。因此这些染料在使用时应做到现用现配,避免长时间放置。