太阳能作为一种取之不尽，用之不竭的绿色能源是解决能源危机的最佳方法之一，太阳能电池也随之应运而生。近年来，染料敏化太阳能电池由于其可大面积制备和生产的低成本，以及分子水平上的可设计性而受到全世界研究者的关注。但是，如何进一步的提高半导体电极、对电极、敏化染料、电解质和的性能，从而提高光电转换效率，达到实用化目标，还需要解决一系列的问题。本文合成了两大系列共10种不同结构且带有吸或推电子特性基团的苝酰亚胺化合物，研究了它们的提纯方法。采用紫外-可见光谱、红外光谱、荧光发射光谱、表面光电压谱等手段对合成的苝系化合物的结构及光电性质进行了研究和比较。将它们分别自组装到二氧化钛纳米晶电极上，利用光电流工作谱及交流阻抗等分析手段对染料敏化二氧化钛纳米晶电极的光电转化性质进行了探讨。结果发现：酰亚胺中与氮原子相连的取代基碳链的长度、取代基有无共轭结构及吸推电子的能力，都会影响到体系的光电转化效率。如果体系通过引入合适的酰亚胺取代基，就利于激发电子在分子间的传递，促进电子与空穴的分离，并能抑制激发电子与空穴的复合，就能提高体系的光电转化效率。将其作为光敏剂，组装到二氧化钛纳米晶薄膜电极上后，观察到敏化后的二氧化钛电极在可见光区有很强的光电响应，它大大地扩展了二氧化钛电极对太阳光的吸收范围，提高了太阳能电池的光电转化效率。