染料敏化太阳电池是一个集半导体、金属、有机化合物和无机化合物等多种材料于一体的新型光电转换器件，能量输出过程中存在多个相间电荷传输及界面电荷转移动力学过程。由于内部非常复杂的光电化学反应，目前DSC的机理研究工作仍然比较滞后，已经限制了电池性能的进一步提升。　　DSC的能量输出（光电流、光电压等）主要受限于关键界面（TiO2/电解液界面）的界面特性，本文将工作重点集中在对关键界面电子传输复合过程的研究，并通过不同研究层面（如多相界面的频率响应特点、关键界面固相特性——“表面态”、关键界面液相特性——“吸附阳离子作用”以及其他相界面特性对关键界面动力学过程影响等）的探索，完整而详细的阐释DSC的内部工作机制。　　本文的研究工作主要从理论和实验两方面展开，在借助数学模型对电池性能合理预估的基础上，采用先进的频域/时间域等动力学研究手段深入研究了DSC内部关键界面间的电荷传输和转移机制以及各动力学过程间的相互影响，同时对一些微结构参数在动力学过程中的作用也做了细致分析:理论方面进行了等效电路的宏观性能模拟、连续性方程的微观性能模拟、多相界面间电荷传输过程的相互匹配以及复合路径和表面态变化对光电压影响等理论计算，阐明了对电池性能影响的宏观、微观参数并明确了电子传输复合动力学过程调控对电池性能提升的意义。在对光/电化学频域探测技术的工作原理及多相界面间动力学过程的频率响应特点更进一步深化的基础上，实验上细致表征并分析了不同动力学调控手段对关键界面带边移动、表面态分布和电子传输复合等过程的影响，如烧结气氛、吸附阳离子共同作用和表面改性等。最终通过理论和实验的结合，系统地研究了关键界面固相、液相特性以及不同“种类”表面态等对DSC性能的影响机制。　　这些前沿工作在DSC机理研究方面具有很好的前瞻性，拓宽了DSC研究领域和深度，可以为实现电池性能的科学预估和电池性能进一步提升奠定基础，并对未来DSC的相关研究工作提供一些思路和启示。纵观全文，我们的工作将对认识DSC内部的能量转换及性能损耗机制、研究DSC工作机理以及提高电池性能产生深刻影响。