介镜染料敏化太阳能电池(dsc)是在20世纪90年代由Brian O'Regan和Michael Grätzel发明的，采用了后者的名字——世界著名的Grätzel电池。dsc通过光敏剂将光转化为电——光敏剂是一种染料化合物，它吸收光并将电子注入一系列氧化物纳米晶体中，这些纳米晶体随后被收集为电流。

在dsc中，光敏剂被附着(“吸附”)在纳米晶介孔二氧化钛薄膜的表面，该薄膜被氧化还原活性电解质或固体电荷传输材料吸收——整个设计旨在通过将电子从光敏剂移动到电输出(如设备或存储单元)来产生电能。

dsc是透明的，可以以低成本制造多种颜色，并且已经被用于天窗，温室以及玻璃外墙，例如装饰瑞士科技会议中心的玻璃外墙。此外，轻量化柔性版dsc现已大规模商业化销售，用于耳机和电子阅读器等便携式电子设备的电力供电，以及利用环境光在物联网中使用。

光敏剂和其他dsc成分的最新进展改善了dsc在太阳光照和环境光条件下的性能。但提高DSC效率的关键在于理解和控制染料分子在二氧化钛纳米颗粒膜表面的组装，从而有利于电荷的产生。

一种方法是共敏化，这是一种化学制造方法，用两种或两种以上具有互补光学吸收的不同染料生产dsc。共敏化已经将dsc的能量转换效率推向了世界纪录，因为它可以结合可以吸收整个光谱中的光的染料。尽管如此，在某些情况下，共敏化也被证明是无效的，因为找到能够实现高光吸收和能量转换效率的染料对需要艰苦的分子设计、合成和筛选。

现在，来自Grätzel和EPFL的Anders Hagfeldt团队的科学家们已经开发出一种方法来改进两种新设计的光敏剂染料分子的包装，以提高DSC的光伏性能。总之，新的光敏剂可以定量地收集整个可见域的光。这项新技术涉及在纳米晶介孔二氧化钛表面预吸附一层羟肟酸衍生物。这减缓了两种增敏剂的吸附，使在二氧化钛表面形成有序和密集堆积的增敏剂层。

通过这种方法，该团队能够在标准的全球模拟阳光下首次开发出功率转换效率为15.2%的dsc，其长期运行稳定性测试超过500小时。通过将有效面积增加到2.8厘米²在较宽的环境光强度范围内，功率转换效率为28.4% - 30.2%，并且具有出色的稳定性。

作者写道:“我们的发现为高性能dsc的便捷获取铺平了道路，并为使用环境光作为能量源的低功耗电子设备的电源和电池替代提供了有希望的应用前景。”