染料敏化太陽電池（Dye Sensitized Solar Cell，DSC）或稱為染料增感型太陽電池，是由基板（玻璃或薄膜基板）、透明導電膜、半導體膜（光電極TiO2）、染料、電荷輸送材（電解質、溶劑 ，和由基板上鍍有透明導電膜、鉑觸媒之相對電極等所構成。
此種太陽電池的特徵在於不使用矽半導體為基材，而是於具有導電膜的基板上將奈米尺寸的二氧化鈦微粒塗佈成糊狀，使用450℃對其進行燒結而得半導體光電極；而相對電極，則係使用對透明導電膜進行鉑的蒸鍍而形成。二氧化鈦的厚度約為10μm，因為具有奈米大小的孔洞，故實效表面積可達到外觀基板面積的1,000倍以上，使TiO2多孔質膜能吸附更多染料，並獲得更多光吸收，因而大幅提升電流值。
染料敏化太陽電池相較於傳統矽基太陽電池，具有可接受日照光譜範圍大、30℃以上高溫條件下電力輸出較高、及低光量下仍有高轉換效率等優點；並且，由於不使用昂貴的高純度矽，以及製程簡易不需真空設備，使未來低價化太陽電池之實現成為可能。
瑞士廠商Solaronix估計，在年產量10MW條件下，50cm2、7%效率之DSC模組成本僅約1.3歐元／Wp，相較於矽基PV模組成本約3到5美元低很多。加上近年來電解液固化技術的提升，染料敏化太陽電池之安全性與耐久性也將獲得改善；另一方面，薄膜化量產製程的確立，使得染料敏化太陽電池在低功率、輕量、可撓性、可攜式、多彩用途上再度被寄予厚望。
染料敏化太陽電池之商業化，除必須加強構成元件/材料之改良外，還需致力於密封技術、低溫成膜技術、量產化技術等之提升，以及長壽命化、高光電轉換效率、大面積化、低成本化等技術之達成。根據1980-2003年底全世界染料敏化太陽電池之專利申請件數統計資料顯示，提高光電轉換效率、及耐久性等為最重要之專利研發課題；前者主要著重於半導體膜與染料技術，後者則多偏重於電解質等電荷輸送材技術。染料敏化太陽電池之應用市場可說相當廣泛，未來於建築屋頂、外牆發電用途，及家電、可攜式電子產品（如電子計算機、手錶、電子字典、手機、NB電腦）等市場商機潛力龐大。
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