由于世界对能源的需求不断增加,不可再生能源不断使用,以及不可再生能源在消耗过程中对环境的不利影响,所以研究可再生能源势在必行。染料敏化太阳能电池因为其价格低廉、制作工艺简单、电池性能稳定等优点,成为一种在未来有发展前景的可大规模生产的电池。敏化剂是染料敏化太阳能电池的重要组成部分,在各种敏化剂中,卟啉由于其在可见光区域内有强的吸收,结构易于修饰,成为研究者的研究热点。本文中我们合成了天线分子ZnPi（i=1-3）、ZnPMnx（x=1-4）,锚定分子ZnPA,而轴向配位自组装卟啉ZnPi-ZnPA（i=1-3）、ZnPMnx-ZnPA（x=1-4）则是在电池制备过程中完成的。将合成的这些自组装卟啉键合在二氧化钛上,制成太阳能电池来研究其光电性能,并用密度泛函理论从理论层面研究其光电行为。我们用核磁、质谱等表征手段对合成的分子进行了相关的表征,用紫外可见吸收光谱、阻抗等技术从光学、电化学方面研究了影响电池的因素。用密度泛函理论研究了敏化剂的稳定基态几何构型、前线分子轨道、紫外可见吸收光谱等,深入地理解了敏化剂的光电子激发与电子注入过程。结果发现,相对单体锚定分子ZnPA敏化的太阳能电池,自组装卟啉敏化的太阳能电池有更好地捕获太阳光的能力,较大的吸收范围,较高的短路电流密度(J_SC),这使得自组装卟啉敏化的太阳能电池有更高的电池效率。但是,相比单体卟啉ZnPA敏化的太阳能电池,自组装卟啉敏化电池的开路电压(V_OC)偏低,这是由于自组装卟啉加大了电极表面的电荷复合,二氧化钛导带能级降低。在ZnPi-ZnPA（i=1-3）敏化的电池中,ZnP3-ZnPA的电池效率最高。在ZnPMnx-ZnPA（x=1-4）敏化的电池中,ZnPMn2-ZnPA的电池效率最高。这表明天线分子ZnP3、ZnPMn2卟啉中的三氟甲基取代基是更合适的基团。