染料敏化太阳电池(DSC)作为新型太阳能电池的一种，由于制备简单、光电转化效率高、价格便宜等优点受到广泛关注。DSC器件由光阳极、电极液和对电极组成的层状结构。其中光阳极由纳米半导体薄膜表面吸附一层光响应染料分子构成，即染料敏化薄膜。染料敏化薄膜在制备过程中不可避免的接触到一定湿度的空气，而空气中的水分会容易吸附在薄膜表面。含水敏化薄膜会对电池性能产生重要影响。遗憾的是，对于染料敏化薄膜吸附水过程以及对电池性能的影响尚不清楚。因此本文借助于石英微天平(QCM)对染料敏化薄膜进行原位吸附水质量研究，同时研究含水敏化薄膜对电池光伏转化性能的影响。主要工作从如下几个方面进行：
　　首先，基于QCM原位测试技术研究N719敏化纳米TiO2薄膜，接触恒定湿度空气时的质量响应。改变湿度和纳米薄膜表面染料分布等条件，通过建立数学模型，获得敏化薄膜吸附水分子过程机制。
　　其次，基于QCM测试技术研究N719敏化薄膜接触一定pH值水溶液时的质量响应。通过改变水溶液的pH值，获得敏化薄膜在水溶液中的染料解吸附动力学常数。通过软件拟合获得水溶液中pH值和解吸附动力学之间的经验公式。
　　再次，研究了敏化薄膜暴露于恒定湿度环境下对电池性能的影响。通过改变相对湿度和不同的放置时间等条件，对电池光伏性能进行实时监测，获得了不同含水量敏化薄膜对电池的光伏性能影响机制。提取并分析了不同含水敏化薄膜对电池的内部阻抗的影响机制。
　　最后，研究了敏化薄膜暴露于变湿度环境下对电池性能的影响。通过改变相对湿度的顺序等条件，对敏化薄膜进行脱水和再吸水过程。研究了脱水或再吸水过程对电池光伏性能的影响，借助紫外可见吸收光谱(UV-vis )和红外光谱(ATR-FTIR)研究了敏化薄膜脱水和吸水过程对染料内部电子跃迁和染料分子化学键等状态的影响。
　　本项目的研究对于纳米薄膜吸水机理，染料分子合成、电池器件的稳定性以及未来市场化生产过程中的制备工艺，储存运输等等具有一定的理论和实际意义。