本论文主要研究了一种新型固体电解质的合成、相图、光谱和电导率特性、离子输运特性以及在染料敏化太阳能电池中的应用。 通过系统研究碘化锂和3-羟基丙腈(HPN)二元相图，发现二者在LiI/HPN≥1：4(摩尔比)时以固体形式存在，而且在LiI/HPN=1：2时形成一个单相化合物。傅立叶变换红外和拉曼光谱表明在LiI/HPN体系中发生了锂离子与3-羟基丙腈中羟基氧和腈基氮原子的缔合反应。在LiI/HPN=1：2时两者反应完全。而且在LiI/HPN=1：4时固体电解质离子电导率达到10-3S/cm。 制备了LiI/HPN=1：2的单晶。单晶结构分析表明锂离子与3-羟基丙腈中羟基和腈基缔合生成了无限长链的阳离子骨架，在单晶结构的三维方向上都存在碘离子的有序输运通道。随后理论计算(理论部分工作由施思齐博士完成)表明锂离子扩散所需要的势能远远高于碘离子。实验上我们将电解质在1V电压下极化4天后，电解质的阳极出现单质碘的析出，结合化学分析结果表明锂离子在该电压下没有发生迁移，因此理论计算和实验结果都表明该化合物是一种单碘离子导体。 将这种固体电解质应用到染料敏化太阳能电池中，由于电解质的严重结晶和差的电极/电解质界面界触，光电转换性能不太理想。随后，通过在电解质中引入陶瓷氧化物SiO2，发现可以有效抑制电解质的结晶、提高固体电解质的离子电导率并且改善电极/电解质界面接触。而且纳米SiO2的性能优于微米SiO2。本文还研究了单质碘对固体电解质以及染料敏化太阳能电池的影响。结果表明随单质碘浓度的增加，固体电解质电导率逐渐下降，同时制备的染料敏化太阳能电池光电流和光电转换效率经历了先升高后下降的变化趋势。通过优化制备条件，在适当的纳米SiO2含量和单质碘浓度下制备了光电转换效率超过5％的固态染料敏化太阳能电池(100mW/cm2，AM1.5)。 本文首次在LiI-HPN二元小分子体系中发现了“聚合物溶于盐”的导电现象，即在2≥LiI/HPN≥1：2时，电解质电导率随锂盐浓度增加而升高。结合红外光谱以及电解质单晶结构，本文认为锂离子与3-羟基丙腈反应形成的链状结构以及在碘化锂浓度很高时出现了离子簇与腈基的缔合峰和逐渐增强的氢键是导致出现这种特殊导电现象的根源。