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本论文以氟硼二吡咯化合物（BODIPY）为基本分子框架,设计并合成了一系列基于D-π-A结构的氟硼二吡咯类染料,并应用于染料敏化太阳能电池。在氟硼二吡咯染料2-6b与卟啉染料PorD共敏化研究基础上,设计合成了一个BODIPY-Porphyrin天线系统染料以获取更好的光捕获效率。（1）2,4-二甲基吡咯与对甲氧羰基苯甲醛经缩合、DDQ氧化和BF3·Et2O配位络合生成氟硼二吡咯化合物的核心骨架2-3,通过Knoevenagel缩合反应将甲酰化的三芳胺供电基团引入到2-3的C-3位和C-5位,水解得到D-π-A型三芳胺-BODIPY染料2-6a2-6d,并对2-6a2-6d四个染料进行了结构表征（1H-NMR、质谱）以及光学、电化学和光伏性能的测试,探索了四个不同的三芳胺供电基团对BODIPY染料的光学性质、电化学特性和光伏性能的影响。结果显示具有最高荧光量子产率和最长荧光寿命的染料2-6b敏化太阳能电池获得了最好的光电转化效率4.42%,主要原因是三芳胺供电基团结构中苯环被锁定降低了其自由旋转造成的非辐射能量损失,更有利于电子供体到BODIPY核的电荷转移。研究结果表明,在染料分子轨道能级匹配的前提下,具有更高荧光量子产率和更长荧光寿命的染料将会获得更优的光电性能。（2）通过Knoevenagel缩合反应分别将四苯基卟啉通过β-位和meso-位共轭链接引入到BODIPY核骨架化合物2-3的C-3和C-5位上,合成了两个D-π-A型卟啉-BODIPY敏化染料Por-β-BODIPY和Por-meso-BODIP,并通过1H-NMR和质谱对其结构进行了鉴定。光学、电化学和光伏性能测试结果表明,卟啉环的引入不仅增强了染料在可见光区短波方向的吸收,同时使得BODIPY染料的光吸收范围更加红移,其中Por-β-BODIPY的吸光范围拓宽到了800 nm。由于染料的H型聚集作用,Por-β-BODIPY仅获得了1.91%的光电转化效率;而染料Por-meso-BODIP由于分子体积较大,致使染料吸附量下降,暗电流增大,最终虽然获得了略优于2-6b的短路电流密度11.83 mA·cm-2,但过低的开路电压未能使其获得更加优异的光电性能（3.55%）。（3）选取合成的具有最优光电性能的BODIPY染料2-6b和具有很好的吸收光谱互补型的卟啉染料PorD进行共敏化研究,当染料PorD与2-6b的浓度配比为0.5:1时,PorD/2-6b共敏化电池获得最高光电转化效率5.06%,与单体染料的最高效率（PorD:η=2.96%,2-6b:η=4.42%）相比,光电转化效率提高了14.7%。研究发现,共敏化染料之间的相互抑制聚集作用是光电流提高的主要原因;光阳极上的染料之间仍存在从染料PorD到染料2-6b的荧光共振能量转移（FERT）,这是共敏化电池光电流提升的另一个原因。但降低的开路电压限制了PorD/2-6b共敏化电池光电转化效率的进一步提升。（4）通过Suzuki偶联反应将BODIPY染料2-6b与卟啉染料PorD的两个生色团交叉偶联生成一个新的BODIPY-Porphyrin天线系统染料5-9,并对目标反应产物与中间体产物均进行了结构表征。液体吸收光谱显示染料5-9的紫外可见吸收光谱兼具了染料2-6b与Por D的特征吸收峰,固体TiO2膜紫外显示染料5-9敏化TiO2光阳极的光捕获能力要明显优于两个单体染料2-6b与PorD的敏化光阳极。然而,在模拟标准太阳光光照条件下（AM 1.5）,染料5-9敏化太阳能电池的短路电流密度为5.10 mA·cm-2,开路电压为475 mV,最终的光电转化效率仅为1.50%,各个性能参数均小于单体染料2-6b和PorD敏化太阳能电池的。主要原因是染料5-9分子内存在着由卟啉生色团部分向BODIPY部分的能量转移/电荷转移,且能量转移/电荷转移方向与光导电子的注入方向刚好相反,不利于染料5-9的激发态电子向TiO2导带的注入。