相较于无机光伏电池，染料敏化太阳能电池(DSSC)的效率依然有很大提升空间。器件的光电转换效率(PCE)主要由开路电压(VOC)、短路电流(JSC)以及填充因子（FF）来决定。其中，VOC的影响因素最为复杂，被视为提高器件性能的关键环节。在DSSC中，TiO2/dye/electrolyte界面的优化对VOC的提升至关重要，而界面优化的首要任务就是选择合适的优化材料。　　近年来，将树枝状分子用作TiO2/dye/electrolyte界面的优化材料，使DSSC的性能得到明显改善。但该领域进展比较有限，仍有待深入探索。前期研究发现，聚酰胺-胺(PAMAM)树枝状分子能够表现出极其丰富的自组装行为，这主要归因于其结构中的酰胺键形成的氢键。于是推测，将这种作用引入TiO2表面可有助于TiO2/dye/electrolyte界面形成致密的结构层，从而为电子复合的抑制提供有效屏障。基于这种设想，本论文将PAMAM树枝状分子以修饰染料或作为共吸附剂的形式引入TiO2/dye/electrolyte界面，考察其优化界面及改善光伏性能的最佳方式。此外，对树枝状分子的外围基团进行了设计与调控，以探索改善器件性能的最佳树枝状结构。本论文主要研究内容与成果如下:　　(1)设计合成了丁酰胺基为末端基的1代PAMAM树枝状分子修饰的钌染料RG1。将RG1敏化DSSC，并对其光伏性能进行了测定。结果表明，将PAMAM树枝状分子以修饰染料的方式引入界面，可以提高器件的VOC。值得指出的是，即使电解质中不存在添加剂4-叔丁基吡啶(TBP)，其依然能够显著增加器件的VOC。通过电化学阻抗谱的测试与拟合发现，无论体系中是否加入TBP，PAMAM树枝状分子的引入均可以降低界面间的电子复合程度，并且抬高TiO2的导带能级，从而使器件的VOC得到提升。　　(2)制备了丁酰胺基为末端基的0-2代PAMAM树枝状共吸附剂EGn。将EGn作为共吸附剂引入DSSC，并考察其代数对光伏性能的影响。研究发现，2代的树枝状共吸附剂EG2可以使器件拥有最佳的VOC、JSC和PCE。通过外量子产率以及染料吸附量的测定与分析发现，EG2与染料的共吸附可以抑制染料分子间的聚集，减少能量转移损失，提高电子的注入效率，引起JSC的升高。通过对器件电化学阻抗谱的测试与拟合发现，EG2的引入能够减弱界面间的电子复合，引起VOC的增加。此外，还对不存在TBP的体系进行了光伏性能的测试。结果发现，EG2仍能显著提升器件的VOC，并且其效果优于相同条件下的常用共吸附剂。电化学阻抗谱的分析结果表明，EG2的引入不仅能引起界面间复合阻抗的增加，还能促使导带能级向真空能级发生移动，二者的协同作用增加了VOC。　　(3)为进一步抑制电子复合，设计了可发生共价交联或离子交联的PAMAM树枝状共吸附剂，以使TiO2表面形成更致密的结构层。尝试探索了这两个体系共吸附剂的合成，最终得到了可用于离子交联的共吸附剂SGn。通过羧基负离子化后的SGn与聚阳离子溶液的混合，证明了二者之间存在强烈的相互作用，为下一步TiO2表面交联网络结构的形成提供了依据。但器件敏化结果显示，采用强碱将羧基全部负离子化会影响染料的吸附量。具体解决方案仍在探索之中。　　(4)为实现TiO2导带能级的进一步提升，合成了吡啶为末端基的2代PAMAM树枝状共吸附剂NG2。将NG2通过顺序吸附的方式引入DSSC，并对其光伏性能进行了表征。结果发现，与EG2相比，NG2的引入能够进一步增加器件的VOC与PCE，而又不影响JSC。通过染料吸附量的测定与分析得知，NG2与EG2类似，能够起到抑制染料分子间聚集，提高电子注入效率的作用，从而使器件的JSC得到提升。通过电化学阻抗谱的测试与拟合对VOC的提升机制进行了研究，结果表明，与EG2相比，NG2的引入不仅能够减弱界面间的电子复合，还能够抬高TiO2的导带能级，二者共同作用提升了器件的VOC。