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染料敏化太阳能电池(DSSCs)是一种具有良好应用前景的光电转换技术手段。发展高效染料敏化剂一直是DSSCs领域的重要课题之一。卟啉染料是一类具有高摩尔消光系数和多个可修饰位点的优秀敏化剂，但仍存在吸收光谱缺陷及染料分子聚集和电子复合等问题。针对这些问题，本文设计合成一系列D-π-A型卟啉染料，分别对电子给体(D)、受体(A)及卟啉环进行系统的结构修饰，改善吸收光谱，抑制不利因素，提升电池效率;并探究染料结构与电池性能的关联，为进一步发展高效敏化剂提供实验依据。 第一章简介了DSSCs的工作原理和染料敏化剂的研究进展，并在文献研究的基础上提出本文的研究思路。 第二章基于吩噻嗪给体设计合成卟啉染料HS1-HS3，在受体端引入苯并三氮唑来改善吸收光谱，并研究其与相邻苯环之间扭转角的变化对电池性能的影响。苯并三氮唑的引入使光谱产生约10nm红移，HS1单一染料得到8.39％的光电转换效率;另一方面，受体端扭转角的增加阻碍了分子内电荷转移和电子注入过程，使HS2和HS3效率依次下降为6.61％和3.62％。进一步通过与光谱较宽、开路电压较高的纯有机染料共敏化，HS1-HS3最终分别得到了9.32％，8.49％和7.34％的效率。 第三章设计合成卟啉染料HS4-HS7，考虑到上一章中苯并三氮唑对光谱的改善作用较为有限，本章使用吸电子能力更强的苯并噻二唑作为辅助受体来进一步拓宽吸收光谱，并分别在有无苯并噻二唑的情况下，以直链和支链对卟啉环进行包裹，期望体积较大的支链能够更好地抑制卟啉染料的聚集与电子复合。对于受体不含苯并噻二唑的染料，碳链类型对效率影响不大，HS4和HS5效率相近，分别为8.32％和8.28％;对于受体含苯并噻二唑的HS6和HS7，直链包裹的HS6仅得到6.46％的较低效率，而支链包裹的HS7效率则明显提升至7.50％，表明支链确实比相同碳原子数的直链有一定优势。结合共吸附剂的使用，染料HS7最终可得9.62％的效率。 第四章引入给电子能力更强的吲哚啉给体，并用二烷基芴对其进一步修饰，结合苯并噻二唑辅助受体的使用，设计合成卟啉染料HS8-HS11。吲哚啉给体的引入使本章染料得到了比前两章更高的电池短路电流。二烷基芴的修饰促进了染料的溶解和吸附，因此HS10得到10.46％的较高效率，高于不含二烷基芴的HS8的10.14％。对于HS9和HS11，苯并噻二唑的引入使吸收光谱明显拓宽，但由于聚集和电子复合、染料再生效率低等多种可能的原因，单一染料效率中等，分别为8.68％和8.82％，通过与CDCA共吸附最终得到9.87％和9.94％的效率。 第五章总结了本文在卟啉染料分子各模块修饰方面的工作，并展望了进一步研究的目标和方向。