染料敏化太阳电池(DSCs)是一种高效、低成本、环境友好的新型光伏器件,在过去二十年中受到了广泛关注。在小面积DSC的效率突破11%后,很多研究组开始将目光投向大面积电池模块的制作,然而,目前关于电池模块的设计优化方法尚未有较为系统的报道。本论文将讨论一种基于数值模拟来进行DSC模块设计优化的方法,具体成果如下:　　 一、基于基尔霍夫定律建立了一套较为精确的数值模拟方法,这套方法能够对具有任意形状的DSC模块进行模拟,只要给定一块小面积电池的I-V曲线,即可通过模拟得到模块的输出特性。我们对具有矩形单元结构的电池模块进行了模拟,并计算了电池不同位置所产生的能量损耗,进而对模块进行了优化。模拟结果显示,以11.1%效率的小面积电池为基础,我们可以制成窗口面积效率达到10.57%的电池模块。模块的最优化参数受组装工艺的影响,我们在不同的工艺条件下对模块进行了模拟并给出了相应的最优化参数。　　 二、在电池模块中应用了反射收集太阳光来减少无效区域能量损失的方法,成功地在实验中将电池模块的最大输出功率提升了16%。我们将最初的数值模拟方法加以改进用于研究这种DSC模块,并给出了其最优化的参数。模拟结果显示,在应用了反射部件后,每个电池单元的最优化尺寸会变小,而最优的银线宽度会增加,同时组装工艺精度所带来的影响减小了,当反射部件的反射率为0.9,小电池效率为11.4%时,最优化模块的总面积效率能够达到11.22%。　　 三、用数值模拟方法研究了小孔背引线电池模块的最优化参数,这种模块能够很容易的达到90%以上的有效面积率。为了寻找最优化的设计方案,我们比较了三种正多边形形状的电池作为模块单元的情况。模拟结果显示,当小面积电池效率为11.1%时,在正常的组装工艺条件下,即可实现超过10%的窗口面积效率,而当组装工艺精度足够高时,在模块中加入银线能够进一步提高模块效率。　　 四、发展了我组的电池组装工艺,发明了一种新型的串联连接方法,并在此基础上先后制备了四种太阳能电池模块。目前,电池模块的有效面积效率能够达到6.7%,并且能够在60℃的环境中保持超过3000小时的稳定性。　　 五、将数值模拟方法和电池封装技术应用到本组的多项科研工作中,并对这些工作起到了一定的推动作用。