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太阳能具有取之不尽、用之不竭、安全可靠、无污染、不受地理环境制约等诸多优点，因此太阳能电池材料的研究越来越受到关注。本论文设计合成了一系列用作有机太阳能电池敏化剂的新型有机染料，通过核磁共振氢谱、碳谱、质谱等确定了其结构，测试了染料的光物理和电化学性能，利用其制作了染料敏化太阳能电池器件并测试了器件的光伏性能。
第一类为基于三聚茚单元的星射状太阳能电池敏化染料，在光强为100 mW/cm2的标准AM 1.5模拟太阳光照射下，两个化合物的短路电流分别为7.91 mA/cm2和9.32mA/cm2，能量转换效率分别为3.61％和4.63％，通过在星射状染料分子上添加多个长碳链，可以有效地降低分子间的聚集。
第二类为基于二吲哚马来酰亚胺单元的太阳能电池敏化染料，在光强为100mW/cm2的标准AM 1.5模拟太阳光照射下，三个化合物的短路电流分别为7.63 mA/cm2、6.45 A/cm2和7.37 mA/cm2，能量转换效率分别为1.80％、1.68％和2.04％，能量转换效率较低可能是因为电子注入效率较低。
第三类为基于咔唑单元的太阳能电池敏化染料，在光强为100 mW/cm2的标准AM1.5模拟太阳光照射下，三个化合物的短路电流分别为15.25 mA/cm2、13.38 mA/cm2和9.66 mA/cm2，能量转换效率分别为5.24％、5.09％和3.96％，通过向染料分子中引入噻吩基团延长共轭链，可以拓宽染料在可见光区域的吸收范围、提高摩尔消光系数，从而提高电池的短路电流和转换效率。