与钌染料敏化剂和传统的无机太阳能电池相比,有机染料敏化太阳能电池因其材料来源丰富、合成成本低、分子结构易于修饰、效率高等优点,成为最有应用前景的电池技术之一。在染料敏化太阳能电池（DSSCs）中,敏化剂的分子结构及其在二氧化钛表面的聚集体形态对电池的性能都有很大的影响。本论文中,为了获得最佳的电池性能,通过π-桥以及电子受体结构的选择对染料光捕获能力和聚集体的形态进行了调控,并对它们在DSSCs中的应用进行了研究。其中,通过π-桥不同调控了染料分子张角,以氰乙酸作为受体制备的染料,优化聚集体形态后,获得了9.04%的电池效率;以吡啶为受体的染料体系中,通过π-桥上拉电子基团和一个分子中形成双光捕获单元的构建,对染料的光捕获能力进行了优化,获得了6.56%的电池效率。具体内容如下:1.分别以噻吩和吩恶嗪为π-桥,合成了以二硫富瓦烯为给电子基团、氰乙酸为拉电子基团的有机染料DTF-C5和DTF-C6。其中,DTF-C5分子结构中的给体单元与受体单元之间的张角达到150.61°,由于分子接近线型,在不加共吸附剂脱氧鹅胆酸（CDCA）的情况下,该分子在TiO₂表面倾向于形成致密的J-聚集体,从而使其短路电流密度(J_sc)达到14.92 mA cm^-2,功率转换效率（PCE）达到7.39%;而π-桥为吩恶嗪的染料DTF-C6分子结构由于张角减小为120.61°,分子接近V形,该分子需要与CDCA共吸附以填充TiO₂表面染料聚集体之间的空位,从而改善电池的J_sc和V_oc,与未共吸附CDCA相比,电池效率从5.50%显著提高到9.04%。2.为了研究π-桥电子结构对吡啶类二硫富瓦烯电池性能的影响,我们分别以富电子基团噻吩衍生物为π-桥以及在π-桥上引入缺电子基团恶二唑,合成了以二硫富瓦烯为给电子基团、吡啶为拉电子基团的有机染料DTFPy5和DTFPy6。结果表明,由于π-桥上缺电子基团恶二唑的引入,敏化剂DTFPy6较DTFPy5的光捕获能力提高。不使用共吸附剂CDCA的情况下,以DTFPy6制备的DSSCs电池效率达到4.99%,较DTFPy5基电池效率（3.73%）高出33.8%。3.为了进一步提升吡啶基二硫富瓦烯敏化剂的电池效率,我们通过反应合成了DTFPy5和DTFPy6及对应的二聚体染料D-DTFPy5和D-DTFPy6。结果表明,二聚体染料D-DTFPy5和D-DTFPy6比对应单体的光捕获范围变宽且摩尔消光系数增高。二聚体染料D-DTFPy5和D-DTFPy6制备的DSSCs的电池效率分别达到6.56%和5.80%,与它们对应单体制备电池效率相比,得到大幅度提高。