能源危机促使人们不断研究开发新能源,染料敏化太阳能电池（DSSCs）因其可设计、低成本以及高效的特点受到人们越来越多的关注。电池的光电转换效率与染料分子结构及其在Ti0₂电极上的锚定有关。有着富电子性质的三苯胺类染料是目前有机光敏剂中研究最广泛的敏化剂之一。通常将敏化剂通过物理浸泡吸附的方法直接敏化TiO₂电极,这种方法吸附的染料分子锚定能力差,并且表面吸附方式的不确定性也限制了理论计算的应用。钛氧簇合物（TOCs）是一种类似于Ti02却拥有离散结构的分子化合物,它明确的结构可以作为Ti02的结构模型来研究。本文的工作是将三苯胺类染料通过共价键修饰到钛氧簇合物上,将其作为DSSCs的理论结构模型,研究其电荷转移对光电转换的影响,同时将这类带有钛氧锚定基团的化合物作为新型敏化染料,探讨其光电转换性能。论文主要包括以下几个内容:（1）首先论文综述部分对DSSCs电池的原理、敏化剂的研究概况作了简单介绍;然后归纳了钛氧簇最新的研究进展,特别是染料修饰钛氧簇的研究;阐述了课题的设想和意义。（2）采用溶剂热法,将4-二苯胺基苯甲醛（4-二乙氨基苯甲醛）、丙二酸以及Ti（OⁱPr）₄混合一锅煮反应得到两种晶体,其中醛基化合物与丙二酸自发发生了 Knoevenagel缩合反应分别生成了三苯胺（TPA）衍生物L1和L2并修饰到钛氧簇合物上生成了[Ti₆O₃（L1）₂（OiPr）₁₄]·HOiPr（1）、[Ti₆O₃（L2）₂（OiPr）₁₄]（2）。并且合成了另一种由 TPA 衍生物L1’和邻苯二甲酸修饰的Ti₆簇[Ti₆O₄（L1’）₂（BDCC）₂（OiPr）₁₀]（3）用作对比分析。我们对这一系列的晶体作了光谱测试、循环伏安测试。随后将得到簇合物作为一种新型敏化染料去敏化TiO₂电极,并对敏化溶液作了1H NMR分析,敏化后的电极作了形貌、Raman光谱以及XPS光电子能谱研究,结果表明化合物在敏化过程中主体结构仍能稳定存在,异丙醇基在簇合物修饰到TiO₂表面上时会部分缩合脱去。测试了敏化后的电极在两电极系统中（以I2/I3-为电解液）的光电响应性质。1和2电极的光电流密度优于经典的氰基丙烯酸TPA光敏剂L0,这是由于TOC核可以作为更加有效的锚定基团造成的。该研究首次把三苯胺染料与钛氧簇结合,并验证了钛氧簇在电极上的锚定作用。（3）采用溶剂热法将依据文献合成的以2-氰基丙烯酸为基础的染料配体LTPA及其二乙胺衍生物分别与Ti（OⁱPr）₄混合一锅煮合成两种Ti3簇合物[Ti₃0（LTPA）₂（O’Pr）₈]（4）、[Ti₃O（LDEPA）₂（O1Pr）₈]（5）;在此基础上又加入了苯基磷酸一锅煮得到了 2种Ti6簇合物[Ti₆O₄（LTPA）₂（O3PPh）₂（OiPr）₁₀]（7）、[Ti6O4（LDEPA）₂（O3PPh）₂（OiPr）₁₀]（8）,并且合成了由氰乙酸修饰的Ti₆簇[Ti₆O₄（CA）2（O3PPh）₂（O’Pr）₁₀]（6）作对比分析。将此类晶体作为理解染料敏化太阳能电池敏化剂电荷转移的理论模型,通过光谱分析、DFT计算以及DOS计算研究了敏化剂的电荷转移过程。发现染料分子内电荷转移（ICT）以及染料配体到Ti（Ⅳ）（LMCT）的电荷转移共同作用降低了簇合物的带隙值。随后将化合物敏化Ti02电极,制备成传统DSSC电池,并对其光电性质作了研究,实验结果表明增加LUMO轨道中的ICT贡献可以增加PCE值。并且簇合物的TOC核作为一个有效的锚定部分,可以有效改善其光电性能。该工作成功把实际应用的三苯胺氰乙酸染料与钛氧簇结合,并作为模型化合物讨论了 ICT和LMCT对光电性质的影响。