氮杂氟硼二吡咯类染料（Aza-BODIPY）自本世纪初以来,迅速发展成为具有高度理想的红外区及近红外区吸收/发射的光物理性质的化合物。并且结构易于修饰的特性使其应用于生物学和材料科学,从实时荧光成像到太阳能材料,再到光电设备等等。本文主要研究Aza-BODIPY类染料在肿瘤治疗和太阳能电池中的应用。1)设计合成了基于Aza-BODIPY染料的多功效的载药纳米粒子MTX@CABS:以光敏剂Aza-BODIPY接枝水溶性壳聚糖为纳米壳CABS,然后将非水溶性药物甲氨蝶呤（MTX）负载到CABS中得到载药纳米颗粒,荧光成像同时具有化学疗法,光热和光动力治疗效果,并应用于体外协同治疗的系统中。设计的纳米结构中的CABS可以用作药物载体,以增加药物溶解度,降低毒性并增强PTT和PDT的协同作用。细胞毒性实验（MTT）表明,壳聚糖基Aza-BODIPY纳米壳作为载体材料具有低毒性和高生物安全性。MTX@CABS纳米粒子载药效果显著,具有较低的半数最大抑制浓度(IC50=34.5μg/m L),低于纯药物MTX(IC50=56.9μg/m L)。在光照射下,光热光动实验和MTT研究表明,纳米粒子能产生活性氧,并表现出较好的光热转化效率（38.3%）。实验结果表明,具有两亲性结构的CABS是一个理想的药物载体,设计合成的载药纳米粒子MTX@CABS实现了荧光成像及化疗、光动力和光热协同治疗,是一种具有潜力的两亲药物递送系统。2)设计合成了烷氧基侧链碳数目不同的目标染料分子ABDP-C4、ABDP-C8和ABDP-C12,通过核磁和质谱确定了分子结构。探究了三种目标染料分子对Aza-BODIPY敏化剂的紫外可见光谱的影响,发现引入不同长度烷氧基侧链的染料没有引起光谱曲线的移动,紫外可见光谱的最大吸收波长位置及峰型也没有发生改变,只改变了摩尔消光系数。三种染料分子分别搭建DSSC电池,测试其光电性能,探究了不同长度烷氧基侧链的Aza-BODIPY染料与光电性能之间的构效关系。基于ABDP-C8染料的DSSC电池获得了最高的光电转化效率。适当长度长烷基链可以抑制染料的聚集,阻止电荷复合,有利于电荷的分离,能够提高光电转化效率。但过长的碳链会引起染料的吸附量降低,反而不利于光子的捕获。