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在DSSC中,染料敏化剂就像光捕获天线一样,起着收集能量的作用,类似于叶绿素和胡萝卜素在自然界光合作用中起到的作用；染料敏化剂的性能直接影响到DSSC的光电转换效率,具有非常重要的作用。研究表明,高性能的敏化剂需要具有以下特点：(1)染料分子的电子最低占据轨道(LUMO)的能量应该高于半导体导带边缘的能量,且需有良好的轨道重叠以利于电子的注入；(2)染料分子需要牢固吸附于半导体的表面,以便染料激发生成的电子可以有效注入到半导体的导带中，可以在TiO2表面有效吸附的基团有—COOH、—OH、—SO3H、—PO3H2和水杨酸盐等,其中应用最广泛、吸附性能最好的是羧基和磷酸基；(3)染料分子应该具有比电解质中的氧化还原电对更正的氧化还原电势,这样染料分子就能够很快得到来自还原态的电解质的电子而重生；(4)染料在长期光照下具有良好的化学稳定性,能够完成100次以上的循环反应；(5)染料的氧化态和激发态要有较高的稳定性；(6)理想的染料在整个太阳光光谱范围内都应该有较强的吸收；(7)染料分子能溶解于与半导体共存的溶剂,这样有利于在TiO2表面形成非聚集的单分子染料层，聚集的染料分子会导致入射光的损耗和阻碍电子的运输,导致转换率降低。
在染料敏化太阳电池的研究中，除了要获得具有更宽的光谱响应、更有效的电子注入能力以及更好的光热稳定性的染料外，还需要在纳米TiO2薄膜的制备方法、电解质泄漏和有机溶剂的挥发等方面取得突破，解决这些问题已成为各国科学家今后研究工作的重点。随着我国经济的不断发展以及对新能源开发的大力投入，我国在染料敏化太阳电池开发研究中取得了可喜的成果,尤其在新型有机染料的设计合成、凝胶电解质的开发以及工程技术化方面达到国际先进水平，使染料敏化太阳电池具有十分广阔的实用化与产业化前景。