太阳能作为一种洁净、方便的能源越来越被各国高度重视，许多国家纷纷投入巨额资金对太阳能资源进行开发利用。近年来，染料敏化太阳能电池由于其可大面积制备和生产的低成本，以及其分子水平上的可设计性而受到全世界研究者的关注。染料敏化剂作DSSC的核心部分，是其获得高光电转换效率的重要因素。　　 本文通过Vilsmeier-Haack反应、溴化等9步反应合成了中间体环戊二噻吩共轭桥，与传统共轭桥相比，该桥具有刚性环戊二噻吩结构，从而避免了有机染料在分子内的翻转，防止染料聚集。通过Suzuki偶联反应合成了四个染料中间体，进一步与氰基乙酸反应，引入吸电子基团，最终设计合成了四种D-π-A型结构的非金属有机染料敏化剂。这四种染料被分为两类：一类是卞氧基与苯胺这样的小基团，作为供电基团，它们能够在二氧化钛薄膜上规则排列，并且结构简单，空间位阻小，这样的结构有利于提高单位面积的染料吸附数量，另一类是用复杂芳胺类基团作为供电基，从而提高给电子能力，提高光电转换效率。此外，利用红外、质谱、核磁对合成化合物的结构进行了表征，并对其电化学性能、光谱性质及组装成染料敏化太阳能电池(DSSC)的光电转换性能进行了研究。所合成的四种新型染料分子大部分都在可见光区特别是400-550 nm的范围内具有较强吸收，并且有较高的摩尔消光系数，表明其具有良好的光捕获能力。通过对染料进行电化学性能测试，得出染料SY-1～4的基态和激发态氧化还原电位同时符合染料激发态电子注入TiO2导带和染料还原再生的热力学要求。当染料制备成DSSC并进行测试时，发现染料敏化剂的结构变化对DSSC性能有很大影响。通过与L1的比较，本文设计合成的新型共轭桥结构体现了优秀的性能，L1的短路电流密度(Jsc)为6.18 mAcm-2，开路电压(Voc)为700 mV，填充因子FF为0.73，总的光电转换效率为4.11％，而SY2染料组装的太阳能电池展现出了优良的性能，其短路电流密度(Jsc)为11.83 mA cm-2，开路电压(Voc)为666 mV，填充因子FF为0.71，总的光电转换效率为5.64％，SY2的电流密度比L1提升了了3.8％，说明本文设计合成的环戊二噻吩环性能优越，其刚性平面避免了有机染料在分子内的翻转，成功的阻止了染料的聚集，这对今后染料的设计与合成提供了新的思路与方向。SY-3、SY-4的光电转换效率较低，分别为2.1％、2.2％，而SY-3具有较差的供电性，但从染料的光谱特性得知，其与SY-4比较具有优秀的光捕获能力，但转化效率却没有明显的提升，说明，尽管其有很好的光捕获能力，但供电性能不足。可能是由于其空间位阻较小，产生了电子复合作用，从而使光电转换效率降低，这有助于为今后染料的设计与合成提供新的思路，引导我们增大分子空间位阻，防止复合作用。