化石能源的大量使用使得能源危机日益加剧,环境问题也愈演愈烈。所以开发一种清洁可再生的能源才能保证人类社会的可持续发展。太阳能是一种清洁、环保和可持续性强的一次能源,相较于传统化石燃料有着广阔的发展前景。染料敏化太阳能电池是太阳能电池家族的一员,是一种将太阳能直接转化为电能的新兴光伏器件,相较于常规太阳能电池有着制造成本低、合成工艺简捷、生产过程环境友好等优点,故而受到越来越多的关注。染料敏化剂是染敏电池的核心部分,起到吸收光能激发电子并注入半导体的作用。氮杂杯芳烃作为一种新型的主体化合物,从未应用于染敏电池领域。它有几个优势,与富勒烯配位后在400-450nm处有着强烈的Soret带吸收,并且分子结构灵活多变,易于设计、修饰及合成。本文中我们设计,合成了几种杯芳烃铜的染料敏化剂,并对其光伏器件性能进行了应用研究。第一章:关于太阳能、太阳能电池、染料敏化太阳能电池以及染料敏化剂的发展概况。第二章:氮杂桥联杯[4]芳烃系列染料敏化剂的设计与合成。第三章:对合成的氮杂桥联杯[4]芳烃系列染料敏化剂的光伏器件性能进行了初步研究。并探讨了杯芳烃系列染料的结构与性能的关系。