染料敏化太阳电池(DSC)为人类更简便、更绿色地利用太阳能提供了新方案,对解决世界能源危机意义重大。电解质是影响DSC性能与稳定性的重要因素之一;绿色溶剂离子液体是公认的理想溶剂。本文旨在开发高效长寿命DSC用离子液体电解质新材料,从分子设计角度出发,制备出多种功能化环状烷基硫类离子液体并将其用于DSC中:　　 结合密度泛函理论(DFT)量化计算结果与热分析、电导率、粘度、电化学窗口等宏观性能表征手段讨论了离子液体微观结构与宏观参数的内在联系,发现相互作用能与物质热稳定性关系密切;首次通过模拟电荷密度分布的方法解释离子液体内部结构对其流动性与电学稳定性的影响,为设计目标分子提供可行性参考。　　 结合电化学测试手段系统地研究了离了液体中电了传输机制,并据此机制指出二元离子液体电解质组分的优化原则;找到一种能快速准确描述离子液体中离子扩散系数与极限电流关系的新方法。　　 结合循环伏安扫描、电化学阻抗、调制光电流/调制光电压、入射单色光子-电子转化效率等研究手段详细分析了离子液体结构对碘对的扩散、膜内电子传输与复合动力学过程以及TiO2导带带边移动等方面的影响,发现环状锍阳离子对DSC内部界面有着独特的修饰作用。加速老化实验结果证实该离子液体体系可将DSC稳定性提高近30％,有利于加快DSC大规模产业化进程。