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    电解质的氧化还原反应，对于整个染料敏化太阳能电池的稳定操作有着很重要的影响，因为它必须在光电极与辅助电极之间提供电荷，以利于中性染料状态的重新产生。当染料在吸收光线并释放电子到电极后，电解质必须能够尽快地提供电子，将处于氧化态的染料还原至中性态。因此，这种电解质的选择，要考虑到其氧化还原的电动势，它必须是适合重新产生染料状态的，它的氧化还原反应必须是可逆性的，而且不能对可见光有明显的吸收。此外，与电解质搭配的有机溶剂，必须要能允许电荷在其中快速扩散，而且也不会使染料由TiO2表面脱落。
    在染料敏化太阳能电池中，最常被使用的是I-／I3-之间的氧化还原反应，这是因为它们的电化学电动势非常适合重新还原处于氧化态的染料，而且提供最佳的。DSSC动力学性质。但是由于碘负离子(I3-)具有颜色，在可见光区有一定的吸收带，因此高浓度的I3-可能会吸走一些入射光。此外，它可能会与激发态的电子发生反应，增加I3-离子浓度，导致暗电流的增加并降低太阳能电池的效率。所以，I-／I3-的浓度比率必须要最佳化，才能达到理想化的整体效率。
电解质的选择有锂化碘(LiI)、钠化碘(NaI)、钾化碘(KI)、
teraalkylammonium iodide(R4NI)、imidazolium-derivative iodides、
tetrabutylammonium iodide、I2等。而一般的电解质都需要搭配不含蛋白质的高级有机溶剂一起使用，其中可选择的有机溶剂包括碳酸乙烯酯、乙腈、碳酸丙烯酯、丙腈、甲氧基乙腈等。溶剂的黏滞性会直接影响电解质中的离子导电度，因而会影响到太阳能电池的效率。为了达到比较好的太阳能电池效率，必须使用低黏滞性的溶剂。也有人尝试使用不同的氧化还原电解质，如Br-／Br2，(SeCN)2／SeCN-，(SCN)2／SCN-，但这些电解质的整体表现都没有I-／I3-那么好。
    当讨论到染料敏化太阳能电池中的电解质时，值得注意的一点是要如何将电解质密封在电池内，而不会有渗漏或挥发的情形。由于密封液态电解质不容易，也多少影响了染料敏化太阳能电池的商业化发展。为了避免这些问题，有人尝试使用固态的电解质，如改用P型半导体或空穴传输材料，包括CuI、CuSCN、2，2’，7，7’-tetrakis(N，N-di-p-methoxy-phenylamine)-9,
9’-spirobifluorene(Spiro—MeOTAD)等。但这些固态的电解质不仅制造成本高，且所形成的太阳能电池稳定性不佳，效率也很低。研究发现，使用胶质的高分子电解质，如环氧乙烷高分子或丙烯腈高分子，可以得到远比固态电解质好的结果。
 

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