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染料敏化太阳能电池，即 Dye-sensitized solar cells 就是一种以金属氧化物半导体为载体，化学吸附负载了有可见光吸收的有机染料的一种太阳能功能电池。 “纳米”指的是电池金属氧化物半导体的微观尺寸，几十纳米的金属氧化物半导体颗粒（一般是TiO2）具有很好的光透射及光捕获效果。 其工作原理简单来讲就是用有机染料作为天线，吸收部分可见光，染料激发的高能量电子经金属氧化物半导体传输至外电路，从而产生电流 1991年，染料敏化太阳能电池光电转化效率世界纪录为71% 1993年，染料敏化太阳能电池光电转化效率世界纪录为117% 2011年，染料敏化太阳能电池光电转化效率世界纪录为13%

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染料敏化太阳能电池在生活中的有什么应用

染料敏化太阳能电池的研究历史可以追溯到19世纪早期的照相术。1837年，Daguerre制出了世界上第一张照片。两年后，Fox Talbot将卤化银用于照片制作，但是由于卤化银的禁带宽度较大，无法响应长波可见光，所以相片质量并没有得到很大的提高。1883年，德国光电化学专家Vogel发现有机染料能使卤化银乳状液对更长的波长敏感，这是对染料敏化效应的最早报导。使用有机染料分子可以扩展卤化银照相软片对可见光的响应范围到红光甚至红外波段，这使得“全色”宽谱黑白胶片乃至现在的彩色胶片成为可能。1887年，Moser将这种染料敏化效应用到卤化银电极上，从而将染料敏化的概念从照相术领域延伸到光电化学领域。1964年，Namba和Hishiki发现同一种染料对照相术和光电化学都很有效。这是染料敏化领域的重要事件，只是当时不能确定其机理，即不确定敏化到底是通过电子的转移还是通过能量的转移来实现的。直到20世纪60年代，德国的Tributsch发现了染料吸附在半导体上并在一定条件下产生电流的机理，才使人们认识到光照下电子从染料的基态跃迁到激发态后继而注入半导体的导带的光电子转移是造成上述现象的根本原因。这为光电化学电池的研究奠定了基础。但是由于当时的光电化学电池采用的是致密半导体膜，染料只能在膜的表面单层吸附，而单层染料只能吸收很少的太阳光，多层染料又阻碍了电子的传输，因此光电转换效率很低，达不到应用水平。后来人们制备了分散的颗粒或表面积很大的电极来增加染料的吸附量，但一直没有取得非常理想的效果。1988年，Grätzel小组用基于Ru的染料敏化粗糙因子为200的多晶二氧化钛薄膜，用Br2/Br-氧化还原电对制备了太阳能电池，在单色光下取得了12 %的转化效率，这在当时是最好的结果了。直到1991年，Grätzel在O’Regan的启发下，应用了O’Regan制备的比表面积很大的纳米TiO2颗粒，使电池的效率一举达到7.1 %，取得了染料敏化太阳能电池领域的重大突破。应当说，纳米技术促进了染料敏化太阳能电池的发展。

染料敏化太阳能电池（dye-sensitized solar cell，缩写为DSSC、DSC 或DYSC）是一种廉价的薄膜太阳能电池。它是基于由光敏电极和电解质构成的半导体，是一个电气化学系统。

在实际应用上，染料敏化太阳能电池的半透光特性，非常适合用于办公大楼中的窗材，可同步进行发电、绝热及遮阳等功能。在制作过程中，由于可透过红、黄、青等三色原料进行调配，因此可产生多种不同色彩，而外型也可任意切割，甚至折曲，就建筑装潢设计来说，拥有很高的自由度。而制造成本低廉，转换效率也可达到10%，更可直接结合建筑设计，因此预计将是前景十分看好的太阳发电技术之一。

除了应用于建筑外墙、屋顶与玻璃进行发电用途之外，染料敏化太阳能电池只要透过一般室内光线即可进行发电，是电子产品辅助供电来源的另一种选择，例如可直接内建在手机、手表等用电量较小的产品上，或外接的摺叠式充电器。另一种重要用途，则是结合纺织品，在衣物上涂布这种染料敏化太阳能材料，来进行随身发电，预期未来在行动供电的应用上将有很大的市场潜力。

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