डाई-संवेदीकृत सौर सेल

डाई-संवेदीकृत सौर सेल (डीएसएससी, डीएससी, डीवाईएससी या ग्रेटजेल सेल) कम कीमत वाला सौर सेल है जो पतली झिल्ली के सौर सेल के समूह से संबंधित है। यह  प्रकाशीय-संवेदीकृत एनोड और  विद्युत-अपघट्य, प्रकाशीय-विद्युत-रासायनिक सेल प्रणाली के बीच गठित अर्धचालक पर आधारित है। डाई सौर सेल का आधुनिक संस्करण, जिसे ग्रैट्ज़ेल सेल के रूप में भी जाना जाता है, मूल रूप से 1988 में यूसी बर्कले में ब्रायन ओ'रेगन और माइकल ग्रैट्ज़ेल द्वारा सह-आविष्कार किया गया था और इस काम को बाद में 1991 में पहली उच्च दक्षता डाई-संवेदीकृत सौर सेल के प्रकाशन तक पॉलिटेक्निक फेडरेल डी लॉज़ेन ( ईपीएफएल ) में उपरोक्त वैज्ञानिकों द्वारा विकसित किया गया था। इस आविष्कार के लिए माइकल ग्रेटजेल को 2010 मिलेनियम प्रौद्योगिकी पुरस्कार से सम्मानित किया गया है। डाई-संवेदीकृत सौर सेल में कई आकर्षक विशेषताएं हैं; पारंपरिक रोल-प्रिंटिंग तकनीकों का उपयोग करना आसान है, अर्ध-नम्य और अर्ध-पारदर्शी है जो विभिन्न प्रकार के उपयोग प्रदान करता है जो कांच-आधारित प्रणाली पर प्रयुक्त नहीं होते हैं, और उपयोग की जाने वाली अधिकांश वस्तु कम कीमत वाली होती है। व्यवहार में कई कीमती वस्तु, विशेष रूप से प्लैटिनम और रूथेनियम को नष्ट करना कठिन प्रमाणित हुआ है, और तरल विद्युत-अपघट्य सभी मौसम में उपयोग के लिए उपयुक्त सेल बनाने के लिए गंभीर चुनौती प्रस्तुत करता है। यद्यपि इसकी रूपांतरण दक्षता सर्वोत्तम पतली-झिल्ली सेल से कम है, सिद्धांत रूप में इसकी कीमत/प्रदर्शन अनुपात तंत्र समानता प्राप्त करके जीवाश्म ईंधन विद्युत उत्पादन के साथ प्रतिस्पर्धा करने की स्वीकृति देने के लिए पर्याप्त होना चाहिए। व्यवसायिक अनुप्रयोग, जो रासायनिक स्थिरता की समस्याओं के कारण रुके हुए थे, 2020 तक नवीकरणीय विद्युत उत्पादन में महत्वपूर्ण योगदान देने के लिए यूरोपीय संघ  प्रकाश वोल्टीय  दिशानिर्देश में पूर्वानुमान लगाया गया था।

वर्तमान तकनीक: अर्धचालक सौर सेल
पारंपरिक ठोस-अवस्था अर्धचालक में, एक सौर सेल दो उन्मादित क्रिस्टल से बना होता है, एक n-प्रकार अशुद्धियों (n-प्रकार अर्धचालक) से उन्मादित किया जाता है, जो अतिरिक्त मुक्त चालन बैंड इलेक्ट्रॉन जोड़ता है, और दूसरा p-प्रकार अशुद्धियों से उन्मादित किया जाता है ( p-प्रकार अर्धचालक), जो अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन छिद्र जोड़ते हैं। जब संपर्क में रखा जाता है, तो n-प्रकार के भाग में कुछ इलेक्ट्रॉन अज्ञात इलेक्ट्रॉनों को "भरने" के लिए p-प्रकार में प्रवाहित होते हैं, जिन्हें इलेक्ट्रॉन छिद्र भी कहा जाता है। अंततः दो पदार्थों के फर्मी स्तरों को बराबर करने के लिए सीमा के पार पर्याप्त इलेक्ट्रॉन प्रवाहित होंगे। परिणाम अन्तराफलक पर एक क्षेत्र है, p-n संयोजन, जहां आवेश वाहक कम हो जाते हैं और / या अन्तराफलक के प्रत्येक तरफ संग्रहीत हो जाते हैं। सिलिकॉन में, इलेक्ट्रॉनों का यह स्थानांतरण लगभग 0.6 से 0.7 eV का संभावित अवरोध उत्पन्न करता है।

जब सूर्य के प्रकाश में रखा जाता है, तो सूर्य के प्रकाश के फोटॉन अर्ध-संचालक के p-प्रकार पार्श्व पर इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित कर सकते हैं, इस प्रक्रिया को प्रकाशिक उत्तेजन के रूप में जाना जाता है। सिलिकॉन में, सूर्य के प्रकाश मे इलेक्ट्रॉन को निम्न-ऊर्जा संयोजी बंध से उच्च-ऊर्जा चालन बैंड में आघात करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा प्रदान कर सकती है। जैसा कि नाम से ही स्पष्ट है, चालन बैंड में इलेक्ट्रॉन सिलिकॉन के बारे में स्थानांतरित करने के लिए स्वतंत्र हैं। जब पूरे सेल में भार रखा जाता है, तो ये इलेक्ट्रॉन p-प्रकार स्वरूप से n-प्रकार स्वरूप में प्रवाहित होंगे, बाहरी परिपथ के माध्यम से चलते समय ऊर्जा नष्ट कर देंगे, और फिर p-प्रकार वस्तु में वापस प्रवाहित होंगे जहां वे एक बार पुनः अपने पीछे छोड़े गए संयोजकता बैंड छिद्र के साथ पुनः जुड़ सकते हैं। इस प्रकार सूर्य का प्रकाश विद्युत प्रवाह का निर्माण करता है।

किसी भी अर्ध-संचालक में, ऊर्जा अंतराल का तात्पर्य है कि केवल उस मात्रा की ऊर्जा वाले फोटॉन, या उससे अधिक, धारा उत्पन्न करने में योगदान देंगे। सिलिकॉन के स्थितियों में, लाल से बैंगनी रंग के अधिकांश दृश्यमान प्रकाश में ऐसा करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होती है। दुर्भाग्य से उच्च ऊर्जा फोटॉन, जो स्पेक्ट्रम के नीले और बैंगनी सिरे पर होता हैं, ऊर्जा अंतराल को पार करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा से अधिक है; हालाँकि इस अतिरिक्त ऊर्जा में से कुछ को इलेक्ट्रॉनों में स्थानांतरित कर दिया जाता है, लेकिन इसका अधिकांश भाग ऊष्मा के रूप में नष्ट हो जाता है।  और समस्या यह है कि  फोटॉन को प्रगहण करने का उपयुक्त अवसर पाने के लिए, n-प्रकार परत अपेक्षाकृत अधिक सघन होनी चाहिए। इससे यह संभावना भी बढ़ जाती है कि  स्पष्ट निकला हुआ इलेक्ट्रॉन p-n संयोजन तक पहुंचने से पहले वस्तु में पहले से बनाए गए छिद्र से मिल जाएगा। ये प्रभाव सिलिकॉन सौर सेल की दक्षता पर ऊपरी सीमा का उत्पादन करते हैं, वर्तमान में सामान्य मॉड्यूल के लिए लगभग 12 से 15% और सर्वश्रेष्ठ प्रयोगशाला सेल के लिए 25% तक 33.16% एकल ऊर्जा अंतराल  सौर सेल के लिए (शॉक्ले-क्विसर सीमा देखें) सैद्धांतिक अधिकतम दक्षता है।

पारंपरिक दृष्टिकोण के साथ अब तक की सबसे बड़ी समस्या कीमत है; उपयुक्त फोटॉन प्रगहण दर प्राप्त करने के लिए सौर सेल को उन्मादित सिलिकॉन की अपेक्षाकृत सघन परत की आवश्यकता होती है, और सिलिकॉन प्रसंस्करण कीमती होता है। पूर्व दशक में इस कीमत को कम करने के लिए कई अलग-अलग दृष्टिकोण रहे हैं, विशेष रूप से पतली-झिल्ली दृष्टिकोण, लेकिन आज तक उन्होंने विभिन्न प्रकार की व्यावहारिक समस्याओं के कारण सीमित अनुप्रयोग देखा है। बहु-संयोजन दृष्टिकोण के माध्यम से प्रभावशाली रूप से दक्षता में सुधार करने के लिए अनुसंधान की अधिक लाइन रही है, हालांकि ये सेल बहुत अधिक कीमत वाले हैं और केवल बड़े व्यवसायिक परिनियोजन के लिए उपयुक्त हैं। सामान्य शब्दों में ऊपरी भाग परिनियोजन के लिए उपयुक्त प्रकार के सेल दक्षता में महत्वपूर्ण रूप से नहीं बदले हैं, हालांकि आपूर्ति में वृद्धि के कारण कीमत में कुछ कमी आई है।

डाई-संवेदीकृत सौर सेल
1960 के दशक के उत्तरार्ध में यह पता चला कि प्रबुद्ध कार्बनिक रंग विद्युत रासायनिक सेल में ऑक्साइड इलेक्ट्रोड पर विद्युत उत्पन्न कर सकते हैं। प्रकाश संश्लेषण में प्राथमिक प्रक्रियाओं को समझने और अनुकरण करने के प्रयास में बर्कले में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में स्पिनॉच (जैव-अनुकृति या बायोनिक दृष्टिकोण) से निकाले गए क्लोरोफिल के साथ घटना का अध्ययन किया गया था। ऐसे प्रयोगों के आधार पर 1972 में डाई संवेदीकरण सौर सेल (डाई-संवेदीकृत सौर सेल) सिद्धांत के माध्यम से विद्युत ऊर्जा उत्पादन का प्रदर्शन और चर्चा की गई। डाई सौर सेल की अस्थिरता को मुख्य चुनौती के रूप में पहचाना गया। इसकी दक्षता, अगले दो दशकों के समय, परिशुद्ध ऑक्साइड चूर्ण से तैयार इलेक्ट्रोड की सरंध्रता को अनुकूलित करके संशोधित की जा सकती है, लेकिन अस्थिरता  समस्या बनी रही है। आधुनिक n-प्रकार डाई-संवेदीकृत सौर सेल, डाई-संवेदीकृत सौर सेल का सबसे सामान्य प्रकार, टाइटेनियम डाइऑक्साइड नैनोकणों की छिद्रयुक्त परत से बना है, जो  आणविक डाई से आच्छादित है जो सूरज के प्रकाश को अवशोषित करता है, जैसे हरी पत्तियों में क्लोरोफिल होता है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड  विद्युत-अपघट्य समाधान के अंतर्गत जलमग्न होता है, जिसके ऊपर प्लेटिनम-आधारित उत्प्रेरक होता है।  पारंपरिक क्षारीय बैटरी के रूप में,  एनोड (टाइटेनियम डाइऑक्साइड) और  कैथोड (प्लैटिनम)  तरल संवाहक (विद्युत-अपघट्य) के दोनों तरफ रखा जाता है।

n-प्रकार डाई-संवेदीकृत सौर सेल के लिए कार्य सिद्धांत को कुछ मौलिक चरणों में संक्षेपित किया जा सकता है। सूरज के प्रकाश पारदर्शी इलेक्ट्रोड के माध्यम से डाई परत में गुजरती है जहां यह इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित कर सकती है जो फिर n-प्रकार अर्ध-संचालक, सामान्य रूप से टाइटेनियम डाइऑक्साइड के चालन बैंड में प्रवाहित होती है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड से इलेक्ट्रॉन तब पारदर्शी इलेक्ट्रोड की ओर प्रवाहित होते हैं जहां उन्हें भार करने के लिए एकत्र किया जाता है। बाहरी परिपथ के माध्यम से प्रवाहित होने के बाद, उन्हें पूर्व भाग पर धातु इलेक्ट्रोड पर सेल में पुनः प्रस्तुत किया जाता है, जिसे काउंटर इलेक्ट्रोड के रूप में भी जाना जाता है, और विद्युत-अपघट्य में प्रवाहित होता है। विद्युत-अपघट्य तब इलेक्ट्रॉनों को डाई अणुओं में वापस ले जाता है और ऑक्सीकृत डाई को पुन: उत्पन्न करता है।

उपरोक्त मूल कार्य सिद्धांत, p-प्रकार डाई-संवेदीकृत सौर सेल में समान है, जहां डाई-संवेदीकृत अर्ध-संचालक p-प्रकार अर्ध-संचालक p-प्रकार प्रकृति (सामान्य रूप से निकल ऑक्साइड) का होता  है। हालांकि, अर्धचालक में  इलेक्ट्रॉन को अन्तः क्षेप करने के अतिरिक्त, p-प्रकार डाई-संवेदीकृत सौर सेल में,  इलेक्ट्रॉन छिद्र डाई से p-प्रकार अर्ध-संचालक के संयोजकता बैंड में प्रवाहित होता है।

डाई-संवेदीकृत सौर सेल पारंपरिक सेल डिज़ाइन में सिलिकॉन द्वारा प्रदान किए गए दो कार्यों को अलग करते हैं। सामान्य रूप से सिलिकॉन प्रकाश-इलेक्ट्रॉन के स्रोत के रूप में कार्य करता है, साथ ही आवेशों को अलग करने और धारा बनाने के लिए विद्युत क्षेत्र प्रदान करता है। डाई-संवेदीकृत सौर सेल में, अर्ध-संचालक का बड़ा हिस्सा केवल आवेशित अभिगमन के लिए उपयोग किया जाता है, प्रकाश-इलेक्ट्रॉन  अलग प्रकाश संवेदी डाई से प्रदान किए जाते हैं। आवेश पृथक्करण डाई, अर्ध-संचालक और विद्युत-अपघट्य के बीच की सतहों पर होता है।

डाई के अणु अपेक्षाकृत अधिक छोटे (नैनोमीटर आकार ) होते हैं, इसलिए आने वाले प्रकाश की उपयुक्त मात्रा पर अभिग्रहण करने के लिए डाई अणुओं की परत को अणुओं की तुलना में अपेक्षाकृत अधिक स्थूल, अपेक्षाकृत अधिक स्थूल बनाने की आवश्यकता होती है। इस समस्या का समाधान करने के लिए,  नैनो वस्तु का उपयोग 3-D आधात्री में बड़ी संख्या में डाई अणुओं को रखने के लिए  स्कैेफोल्डिंग के रूप में किया जाता है, जिससे सेल के किसी भी सतह क्षेत्र के लिए अणुओं की संख्या बढ़ जाती है। सम्मिलित डिजाइनों में, यह  स्कैेफोल्डिंग (पाड़) अर्धचालक वस्तु द्वारा प्रदान किया जाता है, जो दोहरे कर्तव्य का कार्य करता है।

काउंटर इलेक्ट्रोड पदार्थ
डाई-संवेदीकृत सौर सेल के सबसे महत्वपूर्ण घटकों में से एक काउंटर इलेक्ट्रोड है। जैसा कि पहले कहा गया है, काउंटर इलेक्ट्रोड बाहरी परिपथ से इलेक्ट्रॉनों को एकत्र करने और रेडॉक्स शटल की कमी प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करने के लिए सामान्य रूप से I3− to I− को उत्प्रेरित करने के लिए विद्युत-अपघट्य में वापस लाने के लिए अधीन है। इस प्रकार, काउंटर इलेक्ट्रोड के लिए यह महत्वपूर्ण है कि न केवल उच्च इलेक्ट्रॉन चालकता और प्रसार क्षमता हो, बल्कि विद्युत रासायनिक स्थिरता, उच्च उत्प्रेरक गतिविधि और उपयुक्त बैंड संरचना भी हो। वर्तमान में उपयोग की जाने वाली सबसे सामान्य काउंटर इलेक्ट्रोड पदार्थ डाई-संवेदीकृत सौर सेल में प्लैटिनम है, लेकिन इसकी उच्च कीमत और दुर्लभ संसाधनों के कारण स्थायी  नहीं है। इस प्रकार, नए संकर और उन्मादित पदार्थों की खोज के लिए बहुत अधिक शोध पर ध्यान केंद्रित किया गया है जो प्लेटिनम को तुलनीय या अधिकतम विद्युत उत्प्रेरक प्रदर्शन से बदल सकते हैं। इस तरह की एक श्रेणी का व्यापक रूप से अध्ययन किया जा रहा है जिसमें कोबाल्ट निकल और लोहे (CCNI) के चाकोजेन यौगिक सम्मिलित हैं, विशेष रूप से परिणामी प्रदर्शन पर आकृति विज्ञान रससमीकरणमिति और आकृतिकी के प्रभाव सम्मिलित होते है। यह पाया गया है कि पदार्थ की मौलिक संरचना के अतिरिक्त, ये तीन पैरामीटर परिणामी काउंटर इलेक्ट्रोड दक्षता को बहुत प्रभावित करते हैं। वास्तव मे, वर्तमान में कई अन्य पदार्थों पर शोध किया जा रहा है, जैसे अत्यधिक मेसोपोरस कार्बन टिन-आधारित पदार्थ सोने के नैनो-संरचना और साथ ही सीसा-आधारित नैनो-क्रिस्टल सम्मिलित है हालांकि, निम्नलिखित अनुभाग डाई-संवेदीकृत सौर सेल  काउंटर इलेक्ट्रोड प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए विशेष रूप से CCNI से संबंधित विभिन्न प्रकार के चल रहे शोध प्रयासों को संकलित करता है।

आकृति विज्ञान
समान संरचना के साथ भी, काउंटर इलेक्ट्रोड बनाने वाले नैनोकणों की आकृति विज्ञान समग्र प्रकाश वोल्टीय की दक्षता निर्धारित करने में ऐसी अभिन्न भूमिका निभाते हैं। क्योंकि वस्तु की विद्युत उत्प्रेरक क्षमता रेडॉक्स प्रजातियों के प्रसार और कमी को सुविधाजनक बनाने के लिए उपलब्ध सतह क्षेत्र की मात्रा पर अत्यधिक निर्भर है, डाई-संवेदीकृत सौर सेल काउंटर इलेक्ट्रोड के लिए नैनो-संरचना के आकारिकी को समझने और अनुकूलित करने के लिए कई शोध प्रयासों पर ध्यान केंद्रित किया गया है।

2017 में, हुआंग एट अल नैनो-घन, नैनो-छड़, और नैनोकणों का उत्पादन करने के लिए CoSe2/CoSeO3 समग्र क्रिस्टल के एक सूक्ष्म पायस-सहायता प्राप्त जलतापीय संश्लेषण में विभिन्न तलसक्रियकारक का उपयोग किया इन तीन आकारिकी की तुलना से पता चला है कि सबसे बड़े वैद्युत सक्रिय सतह क्षेत्र होने के कारण संकर समग्र नैनोकणों में 9.27% ​​की उच्चतम शक्ति रूपांतरण दक्षता थी, जो इसके प्लैटिनम समकक्ष से भी अधिक थी। इतना ही नहीं, नैनो-कण आकृति विज्ञान ने एनोडिक और कैथोडिक शीर्ष क्षमता के बीच उच्चतम शीर्ष धारा घनत्व और सबसे छोटे संभावित अंतर को प्रदर्शित किया, इस प्रकार सर्वोत्तम विद्युत उत्प्रेरक क्षमता का अर्थ है।

समान अध्ययन लेकिन अलग प्रणाली के साथ, डू एट अल 2017 में यह निर्धारित किया गया कि NiCo2O4 का टर्नरी ऑक्साइड नैनो-छड़ या नैनो-शीट की तुलना में नैनो-उत्तमांश के रूप में सबसे बड़ी विद्युत रूपांतरण दक्षता और विद्युत उत्प्रेरक क्षमता थी। डू एट अल ने  अनुभव किया कि नैनोफ्लॉवर के बड़े सक्रिय सतह क्षेत्रों का दोहन करने में सहायता करने वाले विभिन्न विकास तंत्रों की खोज अन्य क्षेत्रों में डाई-संवेदीकृत सौर सेल अनुप्रयोगों को विस्तारित करने के लिए  अवसर प्रदान कर सकती है।

रससमीकरणमिति
निस्संदेह, काउंटर इलेक्ट्रोड के रूप में उपयोग की जाने वाली वस्तु की संरचना कार्यशील  प्रकाश वोल्टीय बनाने के लिए अधिकतम महत्वपूर्ण है, क्योंकि सक्षम इलेक्ट्रॉन विनिमय की स्वीकृति देने के लिए संयोजकता और चालन ऊर्जा बैंड रेडॉक्स विद्युत-अपघट्य प्रजातियों के साथ अतिव्याप्त होना चाहिए।

2018 में, जिन एट अल परिणामी सेल प्रदर्शन पर इसके प्रभाव को समझने के लिए निकेल और कोबाल्ट के विभिन्न रससमीकरणमिति अनुपातों पर टर्नरी निकल कोबाल्ट सेलेनाइड (NixCoySe) परते तैयार कीं। निकेल और कोबाल्ट द्विधातुक मिश्र धातुओं को उत्कृष्ट इलेक्ट्रॉन चालन और स्थिरता के लिए जाना जाता था, इसलिए इसके रससमीकरणमिति का अनुकूलन आदर्श रूप से इसके एकल धातु समकक्षों की तुलना में अधिक सक्षम और स्थिर सेल प्रदर्शन का उत्पादन करेगा। ऐसा परिणाम है कि जिन एट अल पाया कि Ni0.12Co0.80Se ने अपने प्लेटिनम और बाइनरी सेलेनाइड समकक्षों की तुलना में अधितकम विद्युत रूपांतरण दक्षता (8.61%), कम आवेश अन्तरित प्रतिबाधा और उच्च विद्युत उत्प्रेरक क्षमता प्राप्त की।

सहक्रिया
अंतिम क्षेत्र जिसका सक्रिय रूप से अध्ययन किया गया है, वह अधितकम वैद्युत सक्रिय प्रदर्शन को बढ़ावा देने में विभिन्न पदार्थों की सहक्रिया है। फिर विभिन्न आवेश परिवहन वस्तु, विद्युत रासायनिक प्रजातियों, या आकारिकी के माध्यम से, विभिन्न पदार्थों के बीच सहक्रियात्मक संबंध का दोहन करने से नए काउंटर इलेक्ट्रोड वस्तु का पथ प्रशस्त हुआ है।

2016 में, लू एट अल ने काउंटर इलेक्ट्रोड बनाने के लिए कम ग्राफीन ऑक्साइड (rGO) नैनोफ्लेक्स के साथ निकेल कोबाल्ट सल्फाइड सूक्ष्म-कणों को मिलाया। लू एट अल ने न केवल यह पाया कि ग्राफीन ऑक्साइड ने ट्राइआयोडाइड की कमी को तेज करने में सह-उत्प्रेरक के रूप में काम किया, बल्कि यह भी कि सूक्ष्म-कणों और ग्राफीन ऑक्साइड में  सहक्रियात्मक अंतःक्रिया थी जिसने समग्र प्रणाली के आवेश अन्तरित प्रतिरोध को कम कर दिया। यद्यपि इस प्रणाली की दक्षता इसके प्लेटिनम एनालॉग (NCS/rGO प्रणाली की दक्षता: 8.96%; Pt प्रणाली की दक्षता: 9.11%) से आंशिक कम थी, इसने  प्लेटफ़ॉर्म प्रदान किया जिस पर आगे अनुसंधान किया जा सकता है।

निर्माण
मूल ग्रेटजेल और ब्रायन ओ'रीगन (रसायन ) डिजाइन के स्थितियों में, सेल में 3 प्राथमिक भाग होते हैं। शीर्ष पर फ्लोराइड-उन्मादित टिन डाइऑक्साइड (SnO2: F) (सामान्य रूप से कांच) प्लेट के पीछे एकत्र होता है। इस प्रवाहकीय प्लेट के पीछे टाइटेनियम डाइऑक्साइड (TiO2), जो अत्यधिक उच्च सतह क्षेत्र के साथ अत्यधिक छिद्रयुक्त संरचना में बनता है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड रासायनिक रूप से सिंटरिंग नामक प्रक्रिया से परिबद्ध होते हैं। टाइटेनियम डाइऑक्साइड केवल सौर फोटोन (पराबैंगनी में) के  छोटे से अंश को अवशोषित करता है। इसके बाद प्लेट को  सामान्य रूथेनियम-पाइरिडीन डाई (जिसे आणविक संवेदी भी कहा जाता है) और  विलायक के मिश्रण में विलेय किया जाता है।  डाई के विलयन में परत को विलेय करने के बाद, डाई की एक पतली परत सहसंयोजक रूप से टाइटेनियम डाइऑक्साइड की सतह से परिबद्ध रह जाती है। बंध या तो एस्टर, कीलेटी, या द्विश्वदंती पूरक बंधता होती है।

एक अलग प्लेट को एक प्रवाहकीय शीट, सामान्य रूप से प्लैटिनम धातु पर प्रसारित आयोडाइड विद्युत-अपघट्य की एक पतली परत के साथ बनाया जाता है। विद्युत-अपघट्य को क्षरण होने से रोकने के लिए दो प्लेटों को पुनः जोड़ा जाता है और एक साथ बंद कर दिया जाता है। निर्माण इतना सरल है कि उन्हें हाथ से बनाने के लिए हॉबी किट उपलब्ध हैं। हालांकि वे कई उन्नत पदार्थों का उपयोग करते हैं, ये सामान्य सेल के लिए आवश्यक सिलिकॉन की तुलना में सस्ती हैं क्योंकि उन्हें कीमती निर्माण चरणों की आवश्यकता नहीं होती है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड उदाहरण के लिए, पहले से ही रंग के आधार के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

सक्षम डाई-संवेदीकृत सौर सेल उपकरणों में से रूथेनियम-आधारित आणविक डाई का उपयोग करता है, उदाहरण  [Ru (4,4'-डाइकार्बोक्सी-2,2'-बिपिरिडीन)2(NCS)2] (N3), जो कि कार्बोक्सिलेट अंश के माध्यम से  प्रकाश एनोड से जुड़ा है। प्रकाश एनोड में पारदर्शी 10–20 एनएम व्यास TiO2 की 12μm सघन झिल्ली होती है नैनोकणों को बहुत बड़े (400 एनएम व्यास) कणों की 4μm सघन झिल्ली के साथ विलेपित किया गया है जो फोटॉन को पारदर्शी झिल्ली में वापस प्रसारित कर देता है। उत्तेजित डाई तेजी से  इलेक्ट्रॉन को TiO2 में अन्तः क्षेप करती है प्रकाश अवशोषण के बाद अन्तः क्षेप किया गया इलेक्ट्रॉन निसादित कण नेटवर्क के माध्यम से सामने की ओर पारदर्शी संवाहक ऑक्साइड (TCO) इलेक्ट्रोड पर एकत्र किया जाता है, जबकि डाई को  रेडॉक्स शटल, I3−/I− द्वारा कमी के माध्यम से पुनर्जीवित किया जाता है।  काउंटर इलेक्ट्रोड के लिए शटल के ऑक्सीकृत रूप का प्रसार परिपथ को पूरा करता है।

डाई-संवेदीकृत सौर सेल का तंत्र
निम्नलिखित कदम पारंपरिक n-प्रकार डाई-संवेदीकृत सौर सेल फोटोन (प्रकाश) को वर्तमान में परिवर्तित करते हैं: 1. आपतित फोटॉन को प्रकाशसुग्राहीकारक (उदाहरण के लिए Ru सम्मिश्रण) द्वारा टाइटेनियम डाइऑक्साइड सतह पर अवशोषित किया जाता है।

2. प्रकाशसुग्राहीकारक निम्न अवस्था (S) से उत्तेजित अवस्था (S∗) तक उत्तेजित होते हैं। उत्साहित इलेक्ट्रॉनों को TiO2 इलेक्ट्रोड के चालन बैंड में अंतःक्षिप्त किया जाता है। इसके परिणामस्वरूप प्रकाशसुग्राहीकारक (S+) का ऑक्सीकरण होता है।

3. TiO2 के चालन बैंड में अन्तः क्षिप्त किए गए इलेक्ट्रॉनों को TiO2 नैनोकणों के बीच पूर्व संपर्क (TCO) की ओर विसरण के साथ ले जाया जाता है। और इलेक्ट्रॉन अंत में परिपथ के माध्यम से काउंटर इलेक्ट्रोड तक पहुंचते हैं।

4. ऑक्सीडाइज़्ड प्रकाशसुग्राहीकारक (S+) रेडॉक्स मध्यस्थ से इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करता है, सामान्य रूप से I− आयन रिडॉक्स मध्यस्थ, जिसके कारण निम्न अवस्था (S), का पुनर्जनन होता है और दो I−-आयन प्राथमिक आयोडीन में ऑक्सीकृत होते हैं जो I− के साथ ऑक्सीकृत अवस्था, I3− में प्रतिक्रिया करता है।

5. ऑक्सीकृत रेडॉक्स मध्यस्थ I3−, काउंटर इलेक्ट्रोड की ओर प्रसारित होता है और फिर इसे I− ions आयनों में घटाया जाता है। डाई-संवेदीकृत सौर सेल की दक्षता घटक के चार ऊर्जा स्तरों पर निर्भर करती है: उत्तेजित अवस्था (लगभग ल्यूमो) और प्रकाशसुग्राहीकारक की निम्न अवस्था (होमो), TiO2 का फर्मी स्तर इलेक्ट्रोड और मध्यस्थ की रेडॉक्स क्षमता (I-/I3-) विद्युत-अपघट्य में निर्भर करती है।

नैनो-संयंत्र जैसी आकारिकी
डाई-संवेदीकृत सौर सेल में, इलेक्ट्रोड में मुख्य रूप से TiO2 या ZnO अशुद्ध अर्धचालक नैनोकण होते हैं। ये नैनो-कण डाई-संवेदीकृत सौर सेल इलेक्ट्रॉन परिवहन के लिए अर्धचालक नैनोकणों के माध्यम से पाशित-सीमित प्रसार पर निर्भर करते हैं। यह उपकरण की दक्षता को सीमित करता है क्योंकि यह  मंद परिवहन तंत्र है। पुनर्संयोजन विकिरण की लंबी तरंग दैर्ध्य पर होने की अधिक संभावना है। इसके अतिरिक्त, नैनोकणों के सिंटरिंग के लिए लगभग 450 °C के उच्च तापमान की आवश्यकता होती है, जो इन सेल के निर्माण को प्रबल, कठोर ठोस कार्यद्रव तक सीमित कर देता है। यह प्रमाणित हो चुका है कि डाई-संवेदीकृत सौर सेल की दक्षता में वृद्धि होती है, यदि निसादित नैनो-कण इलेक्ट्रोड को  विशेष रूप से डिजाइन किए गए इलेक्ट्रोड से बदल दिया जाता है जिसमें  अद्वितीय 'नैनो-संयंत्र-जैसी' आकारिकी होती है।

संचालन
पारंपरिक n-प्रकार डाई-संवेदीकृत सौर सेल में, सूरज के प्रकाश पारदर्शी SnO2:F के माध्यम से सेल में प्रवेश करती है,शीर्ष संपर्क के माध्यम से सेल में प्रवेश करती है, TiO2 की सतह पर डाई को नष्ट करती है। अवशोषित होने के लिए पर्याप्त ऊर्जा के साथ डाई पर प्रहार करने वाले फोटॉन डाई की उत्तेजित अवस्था बनाते हैं, जिससे  इलेक्ट्रॉन को सीधे TiO2 के चालन बैंड में अन्तः क्षेप किया जा सकता है। वहां से यह शीर्ष पर स्पष्ट एनोड के लिए प्रसार ( इलेक्ट्रॉन सांद्रण प्रवणता के परिणामस्वरूप) से चलता है।

इस बीच, डाई अणु ने इलेक्ट्रॉन नष्ट दिया है और यदि दूसरा इलेक्ट्रॉन प्रदान नहीं किया जाता है तो अणु विघटित हो जाएगा। डाई TiO2 के नीचे विद्युत-अपघट्य में आयोडाइड से एक वंचित करता है, इसे ट्रायोडाइड में ऑक्सीकरण करता है। यह प्रतिक्रिया उस समय की तुलना में अधिकतम तेजी से होती है, जब अन्तः क्षिप्त किए गए इलेक्ट्रॉन को ऑक्सीकृत डाई अणु के साथ पुनर्संयोजन करने में समय लगता है, इस पुनर्संयोजन प्रतिक्रिया को रोकता है जो प्रभावी रूप से सौर सेल को लघु परिपथ करेगा।

ट्राइआयोडाइड तब अपने अज्ञात इलेक्ट्रॉन को यांत्रिक रूप से सेल के तल तक प्रसारित पुनः प्राप्त करता है, जहां काउंटर इलेक्ट्रोड बाहरी परिपथ के माध्यम से प्रवाहित होने के बाद इलेक्ट्रॉनों को पुनः प्रस्तुत करता है।

दक्षता
सौर सेल की विशेषता के लिए कई महत्वपूर्ण उपायों का उपयोग किया जाता है। सबसे स्पष्ट है सेल पर चमकने वाली सौर ऊर्जा की दी गई मात्रा के लिए उत्पादित विद्युत शक्ति की कुल मात्रा होती है। प्रतिशत के रूप में व्यक्त, इसे सौर रूपांतरण दक्षता के रूप में जाना जाता है। विद्युत शक्ति धारा और विद्युत-दाब का उत्पाद है, इसलिए इन मापों के लिए अधिकतम मान क्रमशः Jsc और Voc के रूप में महत्वपूर्ण हैं। अंत में, अंतर्निहित भौतिकी को समझने के लिए, क्वांटम दक्षता का उपयोग इस संभावना की तुलना करने के लिए किया जाता है कि फोटॉन (किसी विशेष ऊर्जा का)  इलेक्ट्रॉन का निर्माण करेगा।

क्वांटम दक्षता के संदर्भ में, डाई-संवेदीकृत सौर सेल अत्यंत सक्षम हैं। नैनोसंरचना में उनकी सघनता के कारण बहुत अधिक संभावना है कि फोटॉन अवशोषित हो जाएगा, और रंजक उन्हें इलेक्ट्रॉनों में परिवर्तित करने में बहुत प्रभावी होते हैं। डाई-संवेदीकृत सौर सेल में सम्मिलित अधिकांश छोटे नुकसान TiO2 में चालन हानियों के कारण होते हैं और स्पष्ट इलेक्ट्रोड, या सामने वाले इलेक्ट्रोड में प्रकाशिक हानि होती है। हरे रंग के प्रकाश के लिए समग्र क्वांटम दक्षता लगभग 90% है, जिसमें 10% का नुकसान मुख्य रूप से शीर्ष इलेक्ट्रोड में प्रकाशीय नुकसान के कारण होता है। पारंपरिक डिजाइनों की क्वांटम दक्षता उनकी सघनता के आधार पर भिन्न होती है, लेकिन डाई-संवेदीकृत सौर सेल के समान ही होती है।

सिद्धांत रूप में, इस तरह के सेल द्वारा उत्पन्न अधिकतम विद्युत-दाब TiO2 के (अर्ध-) फर्मी स्तर के बीच का अंतर है। और विद्युत-अपघट्य की रेडॉक्स क्षमता, सौर प्रकाश की स्थिति में लगभग 0.7 V (Voc) होती है। अर्थात, यदि संवृत  परिपथ में  प्रबुद्ध डाई-संवेदीकृत सौर सेल वोल्टमीटर से जुड़ा है, तो यह लगभग 0.7 V पढ़ेगा। विद्युत-दाब के संदर्भ में, डाई-संवेदीकृत सौर सेल आंशिक अधिक Voc प्रदान करते हैं सिलिकॉन की तुलना में, 0.6 V की तुलना में लगभग 0.7 V प्रदान करते हैं। यह अपेक्षाकृत अधिक छोटा अंतर है, इसलिए वास्तविक विश्व के अंतर वर्तमान उत्पादन पर प्रभावित  हैं।

यद्यपि डाई TiO2 में अवशोषित फोटॉनों को मुक्त इलेक्ट्रॉनों में परिवर्तित करने में अत्यधिक कुशल है, केवल डाई द्वारा अवशोषित फोटॉन अंततः वर्तमान का उत्पादन करते हैं। फोटॉन अवशोषण की दर संवेदनशील TiO2 परत के अवशोषण स्पेक्ट्रम और सौर प्रवाह स्पेक्ट्रम पर निर्भर करती है। इन दो स्पेक्ट्रा के बीच अतिव्याप्त अधिकतम संभव प्रकाश-प्रवाह निर्धारित करता है। सामान्य रूप से उपयोग किए जाने वाले डाई अणुओं में सामान्य रूप से सिलिकॉन की तुलना में स्पेक्ट्रम के लाल भाग में विकृत अवशोषण होता है, जिसका अर्थ है कि सूर्य के प्रकाश में कम फोटॉन वर्तमान पीढ़ी के लिए उपयोग योग्य हैं। ये कारक डाई-संवेदीकृत सौर सेल द्वारा उत्पन्न वर्तमान को सीमित करते हैं, तुलना के लिए, पारंपरिक सिलिकॉन-आधारित सौर सेल लगभग 35  एम्पेयर /सेमी2 प्रदान करता है। जबकि वर्तमान डाई-संवेदीकृत सौर सेल लगभग 20 mA/cm2 प्रदान करते हैं।

सम्मिलित डाई-संवेदीकृत सौर सेल के लिए समग्र अधिकतम बिजली रूपांतरण क्षमता लगभग 11% है। प्रोटोटाइप का वर्तमान रिकॉर्ड 15% है।

निम्नीकरण
प्रकाश के संपर्क में आने पर डाई-संवेदीकृत सौर सेल विकृत हो जाते हैं। 2014 में सामान्य रूप से उपयोग किए जाने वाले अनाकार स्पाइरो-मीओटीएडी छिद्र-अभिगमन परत की हवा में आक्षेप को ऑक्सीकरण के अतिरिक्त निम्नीकरण के प्राथमिक कारण के रूप में पहचाना गया था। उपयुक्त अवरोध लगाने से नुकसान से बचा जा सकता है।

अवरोधक परत में पराबैंगनी स्थिरिकारी और/या पराबैंगनी अवशोषक संदीप्‍तिशील वर्णमूलक जो लंबे तरंग दैर्ध्य पर उत्सर्जित होते हैं जिन्हें डाई द्वारा पुन: अवशोषित किया जा सकता है और ऑक्सीकरणरोधी सम्मिलित हो सकते हैं ताकि सेल की दक्षता की सुरक्षा और संशोधन हो सके।

लाभ
डाई-संवेदीकृत सौर सेल वर्तमान में सबसे सक्षम तीसरी पीढ़ी हैं 2005 मौलिक अनुसंधान सौर ऊर्जा उपयोगिता 16 सौर प्रौद्योगिकी उपलब्ध हैं। अन्य पतली-झिल्ली प्रौद्योगिकियां सामान्य रूप से 5% और 13% के बीच होती हैं, और पारंपरिक कम कीमत वाले व्यवसायिक सिलिकॉन फलक 14% और 17% के बीच काम करते हैं। यह डाई-संवेदीकृत सौर सेल को रूफटॉप सौर संग्राहक जैसे कम घनत्व वाले अनुप्रयोगों में सम्मिलित तकनीकों के प्रतिस्थापन के रूप में आकर्षक बनाता है, जहां यांत्रिक प्रबलता और कांच-लेस संग्राहक का कम वजन प्रमुख लाभ है। वे बड़े पैमाने पर परिनियोजन के लिए उतने आकर्षक नहीं हो सकते हैं, जहां उच्च-कीमत उच्च-दक्षता वाले सेल अधिक व्यवहार्य हैं, लेकिन डाई-संवेदीकृत सौर सेल रूपांतरण दक्षता में छोटी वृद्धि भी उन्हें इनमें से कुछ भूमिकाओं के लिए उपयुक्त बना सकती है।

और क्षेत्र है जहां डाई-संवेदीकृत सौर सेल विशेष रूप से आकर्षक हैं। इलेक्ट्रॉन को सीधे TiO2 में अन्तः क्षेप करने की प्रक्रिया पारंपरिक सेल में होने वाले से गुणात्मक रूप से भिन्न होता है, जहां मूल क्रिस्टल के अंदर इलेक्ट्रॉन को बढ़ावा दिया जाता है। सिद्धांत रूप में, उत्पादन की कम दरों को देखते हुए, सिलिकॉन में उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन अपने छिद्र के साथ पुनः जुड़ सकता है, जिससे  फोटॉन (या ऊर्जा का अन्य रूप) निकलता है, जिसके परिणामस्वरूप धारा उत्पन्न नहीं होता है। हालांकि यह विशेष स्थिति सामान्य नहीं हो सकती है, लेकिन किसी अन्य परमाणु द्वारा उत्पन्न इलेक्ट्रॉन के लिए पूर्व प्रकाशिक उत्तेजन में पीछे छोड़े गए छिद्र के साथ संयोजन करना अपेक्षाकृत अधिक आसान है।

इसकी तुलना में, डाई-संवेदीकृत सौर सेल में उपयोग की जाने वाली अंतःक्षेपण प्रक्रिया टाइटेनियम डाइऑक्साइड में छिद्र नहीं करती है केवल अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन मे उपयोग की जाती है।  यद्यपि यह इलेक्ट्रॉन के लिए डाई में पुन: संयोजन करने के लिए ऊर्जावान रूप से संभव है, जिस दर पर यह होता है वह उस दर की तुलना में अपेक्षाकृत अधिक मंद है जिस पर डाई आसपास के विद्युत-अपघट्य से  इलेक्ट्रॉन को पुनः प्राप्त करता है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड से सीधे पुनर्संयोजन विद्युत-अपघट्य में प्रजातियों के लिए भी संभव है, हालांकि, पुनः, अनुकूलित उपकरणों के लिए यह प्रतिक्रिया मंद है। इसके विपरीत, प्लेटिनम लेपित इलेक्ट्रोड से विद्युत-अपघट्य में प्रजातियों के लिए इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण आवश्यक रूप से बहुत तेज है।

इन अनुकूल विभेदक गतिक के परिणामस्वरूप, डाई-संवेदीकृत सौर सेल कम प्रकाश की स्थिति में भी काम करते हैं। इसलिए डाई-संवेदीकृत सौर सेल मेघाच्छादित आकाश और गैर-प्रत्यक्ष सूर्य के प्रकाश के अंतर्गत काम करने में सक्षम हैं, जबकि आवेश वाहक गतिशीलता कम होने और पुनर्संयोजन प्रमुख समस्या बन जाने पर पारंपरिक डिजाइनों को प्रकाश की कुछ निचली सीमा पर बंद करने का सामना करना पड़ेगा। कटऑफ़ इतना कम है कि उन्हें घर के अंदर उपयोग के लिए भी प्रस्तावित किया जा रहा है, घर में प्रकाश से छोटे उपकरणों के लिए ऊर्जा एकत्र करना चाहिए।

व्यावहारिक लाभ जो डाई-संवेदीकृत सौर सेल अधिकांश पतली-झिल्ली प्रौद्योगिकियों के साथ साझा करता है, वह यह है कि सेल की यांत्रिक प्रबलता अप्रत्यक्ष रूप से उच्च तापमान पर उच्च दक्षता की ओर ले जाती है। किसी भी अर्धचालक में, तापमान बढ़ने से यांत्रिक रूप से चालन बैंड में कुछ इलेक्ट्रॉनों को बढ़ावा मिलेगा। पारंपरिक सिलिकॉन सेल की नम्यता के लिए उन्हें तत्वों से संरक्षित करने की आवश्यकता होती है, सामान्य रूप से उन्हें ग्रीन हाउस के समान कांच बॉक्स में प्रबलता के लिए धातु के समर्थन के साथ संलग्न करके। ऐसी प्रणालियाँ दक्षता में ध्यान देने योग्य कमी का सामना करती हैं क्योंकि सेल आंतरिक रूप से गर्म होती हैं। डाई-संवेदीकृत सौर सेल सामान्य रूप से सामने की परत पर प्रवाहकीय प्लास्टिक की केवल  पतली परत के साथ बनाए जाते हैं, जिससे वे ऊष्मा  को बहुत आसानी से विकीर्ण कर सकते हैं, और इसलिए कम आंतरिक तापमान पर काम करते हैं।

हानि
डाई-संवेदीकृत सौर सेल डिजाइन का प्रमुख हानि तरल विद्युत-अपघट्य का उपयोग है, जिसमें तापमान स्थिरता की समस्या है। कम तापमान पर विद्युत-अपघट्य जम सकता है, विद्युत उत्पादन को रोक सकता है और संभावित रूप से भौतिक क्षति का कारण बन सकता है। उच्च तापमान के कारण तरल का विस्तार होता है, जिससे पैनलों को सील करना गंभीर समस्या बन जाती है।  और हानि यह है कि डाई-संवेदीकृत सौर सेल का उत्पादन करने के लिए कीमती रुथेनियम (डाई), प्लेटिनम (उत्प्रेरक) और संवहन कांच या प्लास्टिक (संपर्क) की आवश्यकता होती है।  तीसरी बड़ी कमी यह है कि विद्युत-अपघट्य समाधान में वाष्पशील कार्बनिक यौगिक वाष्पशील कार्बनिक यौगिक (या वीओसी), विलायक होते हैं जिन्हें सावधानीपूर्वक सील किया जाना चाहिए क्योंकि वे मानव स्वास्थ्य और पर्यावरण के लिए जोखिमपूर्ण हैं। यह, इस तथ्य के साथ कि विलायक प्लास्टिक में प्रवेश करते हैं, जिससे बड़े पैमाने पर बाहरी अनुप्रयोग और नम्य संरचना में एकीकरण को रोक दिया है।

तरल विद्युत-अपघट्य को ठोस के साथ बदलना अनुसंधान का प्रमुख चल रहा क्षेत्र रहा है। ठोस गलित नमक का उपयोग करने वाले हाल के प्रयोगों ने कुछ संकेत दिखाया है, लेकिन वर्तमान में निरंतर संचालन के समय उच्च निम्नीकरण से ग्रस्त हैं और नम्य  नहीं हैं।

फोटोकैथोड और अनुबद्ध सेल
डाई संवेदीकृत सौर सेल प्रकाश एनोड (n-डीएससी) के रूप में काम करते हैं, जहां संवेदीकृत डाई द्वारा इलेक्ट्रॉन अंतःक्षेपण से प्रकाशीय प्रवाह का परिणाम होता है। फोटोकैथोड्स (p-डीएससी) पारंपरिक n-डीएससी की तुलना में  प्रतिवर्त मोड में काम करते हैं, जहां डाई-उत्तेजना के बाद p-प्रकार अर्ध-संचालक से डाई (इलेक्ट्रॉन अंतःक्षेपण के अतिरिक्त डाई-संवेदीकृत छिद्र अंतःक्षेपण) में तेजी से इलेक्ट्रॉन अन्तरित होता है।  ऐसे p-डीएससी और n-डीएससी को मिलकर सौर सेल (pn-डीएससी) बनाने के लिए जोड़ा जा सकता है और अनुबद्ध डीएससी की सैद्धांतिक दक्षता एकल-संयोजन डीएससी से कहीं अधिक है।

मानक अनुबद्ध सेल में मध्यवर्ती विद्युत-अपघट्य परत के साथ  साधारण मध्यहित विन्यास में  n-डीएससी और  p-डीएससी होता है। n-डीएससी और p-डीएससी श्रृंखला में जुड़े हुए हैं, जिसका अर्थ है कि परिणामी प्रकाशीय प्रवाह को सबसे दुर्बल प्रकाशीय इलेक्ट्रोड द्वारा नियंत्रित किया जाएगा, जबकि प्रकाशीय-वोल्टता अतिरिक्त हैं। इस प्रकार, अत्यधिक सक्षम अनुबद्ध pn-डीएससी के निर्माण के लिए प्रकाशीय प्रवाह मिलान बहुत महत्वपूर्ण है। हालांकि, n-डीएससी के विपरीत, डाई-संवेदीकृत छिद्र अंतःक्षेपण के बाद तीव्र आवेश पुनर्संयोजन के परिणामस्वरूप सामान्य रूप से p-डीएससी में कम प्रकाशीय प्रवाह होते हैं और इस तरह समग्र उपकरण की दक्षता में अवरोध उत्पन्न होती है।

शोधकर्ताओं ने पाया है कि दाता के रूप में पेरिलीनमोनोइमाइड (पीएमआई) युक्त रंजकों का उपयोग दाता के रूप में ट्राइफेनिलामाइन के साथ युग्मित ऑलिगोथियोफेन डाई-संवेदीकृत छिद्र अंतःक्षेपण के बाद आवेश पुनर्संयोजन दर को कम करके p-डीएससी के प्रदर्शन में अपेक्षाकृत अधिक सुधार करता है। शोधकर्ताओं ने p-डीएससी पक्ष और टाइटेनियम डाइऑक्साइड पर एनआईओ के साथ मिलकर डीएससी उपकरण का निर्माण किया n-डीएससी की तरफ NiO और टाइटेनियम डाइऑक्साइड समायोजन के माध्यम से प्रकाशीय प्रवाह मिलान प्राप्त किया गया प्रकाशीय अवशोषण को नियंत्रित करने के लिए झिल्ली की सघनता और इसलिए दोनों इलेक्ट्रोड के प्रकाशीय प्रवाह से अनुरूप होते हैं। उपकरण की ऊर्जा रूपांतरण दक्षता 1.91% है, जो इसके व्यक्तिगत घटकों की दक्षता से अधिक है, लेकिन उच्च प्रदर्शन वाले n-डीएससी उपकरणों (6%-11%) की तुलना में अभी भी बहुत कम है। परिणाम अभी भी आशाजनक हैं क्योंकि अनुबद्ध डीएससी अपने आप में अल्पविकसित था। p-डीएससी में प्रदर्शन में प्रभावशाली सुधार अंततः अकेले n-डीएससी की तुलना में बहुत अधिक दक्षता वाले अनुबद्ध उपकरणों को उत्पन्न कर सकता है।

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, ठोस अवस्था विद्युत-अपघट्य का उपयोग करने से  तरल प्रणाली (जैसे कोई क्षरण और तेज आवेश परिवहन) पर कई लाभ होते हैं, जिसे डाई-संवेदी प्रकाशीय कैथोड के लिए भी अनुभव किया गया है। पीसीबीएम जैसे इलेक्ट्रॉन परिवहन वस्तु का उपयोग करना, टाइटेनियम डाइऑक्साइड और ZnO पारंपरिक तरल रेडॉक्स युग्म विद्युत-अपघट्य के अतिरिक्त, शोधकर्ताओं ने ठोस अवस्था p-डीएससी (p-एसएसडीएससी) बनाने में सफलता  प्राप्त की है, जिसका उद्देश्य ठोस अवस्था अनुबद्ध डाई संवेदीकृत सौर सेल हैं, जिनमें तरल अनुबद्ध उपकरण की तुलना में बहुत अधिक प्रकाश वोल्टता प्राप्त करने की क्षमता है।

विकास
प्रारंभिक प्रयोगात्मक सेल (लगभग 1995) में उपयोग किए जाने वाले रंग केवल पराबैंगनी और नीले रंग में सौर स्पेक्ट्रम के उच्च आवृत्ति अंत में संवेदनशील थे। नए संस्करणों को शीघ्रता से प्रस्तुत किया गया (लगभग 1999) जिसकी व्यापक आवृत्ति प्रतिक्रिया थी, विशेष रूप से ट्राइकार्बोक्सी-रूथेनियम टेरपीरिडीन [Ru(4,4',4 -(COOH)3-टेरपी) (NCS)3], जो लाल और अवरक्त प्रकाश की निम्न-आवृत्ति परास में सक्षम है। व्यापक वर्णक्रमीय प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप डाई का गहरा भूरा-काला रंग होता है, और इसे केवल काले रंग के रूप में संदर्भित किया जाता है। रंजकों के पास फोटॉन को  इलेक्ट्रॉन में परिवर्तित करने का  उत्कृष्ट अवसर है, मूल रूप से लगभग 80% लेकिन हाल के रंगों में लगभग पूर्ण रूपांतरण में सुधार, समग्र दक्षता लगभग 90% है, जिसमें 10% की हानि बड़े पैमाने पर प्रकाशीय  शीर्ष इलेक्ट्रोड में हानि के कारण होता है।

दक्षता (जीवन काल) में महत्वपूर्ण कमी के बिना, सौर सेल को कम से कम बीस वर्षों तक विद्युत का उत्पादन करने में सक्षम होना चाहिए। काले रंग की प्रणाली को 50 मिलियन चक्रों के अधीन किया गया था, जो स्विट्जरलैंड में सूर्य के दस वर्षों के संपर्क के बराबर है। कोई स्पष्ट प्रदर्शन कमी नहीं देखी गई। हालांकि डाई चिन्हित स्थितियों में अवरोध के अधीन है। पूर्व  दशक में इन समस्याओ को दूर करने के लिए  व्यापक शोध कार्यक्रम चलाया गया है। नए रंगों में 1-एथिल-3 मिथाइलिमिडाज़ोलियम टेट्रोसायनोबोरेट [EMIB(CN) 4] सम्मिलित हैं जो अधिकतम हल्का है- और तापमान-स्थिर, कॉपर-डिसेलेनियम [Cu(In,GA)Se2] जो उच्च रूपांतरण क्षमता प्रदान करता है और अन्य अलग-अलग विशेषताओं के साथ -उद्देश्य गुण प्राप्त करता है।

डाई-संवेदीकृत सौर सेल अभी भी अपने विकास चक्र के प्रारंभ में हैं। दक्षता लाभ संभव है और हाल ही में अधिक व्यापक अध्ययन प्रारंभ किया है। इनमें उच्च-ऊर्जा (उच्च आवृत्ति) प्रकाश को कई इलेक्ट्रॉनों में बदलने के लिए क्वांटम बिंदु का उपयोग, अधितकम तापमान प्रतिक्रिया के लिए ठोस-अवस्था विद्युत अपघट्य का उपयोग करना और टाइटेनियम डाइऑक्साइड के अपमिश्रण को उपयोग किए जा रहे विद्युत-अपघट्य के साथ इसका अधितकम संयुक्त करने के लिए बदलना सम्मिलित है।

2003
इकोले पॉलीटेक्निक फेडेरेल डी लौसाने (ईपीएफएल) के शोधकर्ताओं के समूह ने अर्ध-ठोस अवस्था जेल विद्युत-अपघट्य के संयोजन के साथ उभयरागी रूथेनियम संवेदीकरण का उपयोग करके सामान्य रूप से डीएससी की तापस्थिरता में वृद्धि की है। उपकरण की स्थिरता पारंपरिक अकार्बनिक सिलिकॉन-आधारित सौर सेल से समान है। सेल 80 डिग्री सेल्सियस पर 1,000 घंटे तक गर्म रहता है।

समूह ने पहले रूथेनियम उभयरागी डाई Z-907 (cis-Ru(H2dcbpy)(dnbpy)(NCS)2 तैयार किया है, जहां लिगैंड H2dcbpy 4,4′-डाइकार्बोक्सिलिक अम्ल-2,2′-बिपिरिडीन और H2dcbpy 4 है, 4′-डाइनोनील-2,2′-बिपिरिडीन) इलेक्ट्रोलाइट्स में पानी के लिए डाई सहिष्णुता बढ़ाने के लिए होता है। इसके अलावा, समूह ने 3-मेथॉक्सीप्रोपियोनाइट्राइल (एमपीएन) आधारित तरल विद्युत अपघट्य के साथ अर्ध-ठोस-अवस्था मे जेल विद्युत अपघट्य भी तैयार किया जो एक प्रकाशीय-रासायनिक रूप से स्थिर फ्लोरीन बहुलक, पॉलीविनाइडिडेनफ्लोराइड-सह-हेक्साफ्लोरोप्रोपीलीन (पीवीडीएफ-एचएफपी) द्वारा ठोस था।

डीएससी में बहुलक जेल विद्युत-अपघट्य के संयोजन में उभयरागी Z-907 डाई के उपयोग से 6.1% की ऊर्जा रूपांतरण दक्षता प्राप्त हुई। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि उपकरण तापीय दाब और प्रकाश से विलेय के अंतर्गत स्थिर था। सेल की उच्च रूपांतरण दक्षता 80 डिग्री सेल्सियस पर 1,000 घंटे तक गर्म करने के बाद बनी रही, जिससे इसके प्रारम्भिक मान का 94% बना रहा। बाद मे 55 °C (100 mW सेमी-2) पर 1,000 घंटे के प्रकाश-जलमग्न के लिए सौर सिम्युलेटर में त्वरित परीक्षण) पराबैंगनी अवशोषित बहुलक झिल्ली से विलेपित सेल के लिए दक्षता 5% से कम कम हो गई थी। ये परिणाम पारंपरिक अकार्बनिक सिलिकॉन सौर सेल की सीमा के अंदर हैं।

बहुलक जेल विद्युत-अपघट्य के अनुप्रयोग के कारण सीलेंट में विलायक पारगम्यता में कमी से बढ़ा हुआ प्रदर्शन उत्पन्न हो सकता है। बहुलक जेल विद्युत-अपघट्य कमरे के तापमान पर अर्ध-ठोस होता है, और पारंपरिक तरल विद्युत-अपघट्य (श्यानता: 0.91 mPa·s) की तुलना में 80 °C पर श्यानता तरल (श्यानता: 4.34 mPa·s) बन जाता है। तापीय दाब और प्रकाश के साथ अधिशोषण दोनों के अंतर्गत उपकरण की बहुत अधितकम स्थिरता डीएससी में पहले कभी नहीं देखी गई है, और वे बाहरी उपयोग के लिए सौर सेल पर प्रयुक्त स्थायित्व मानदंडों से अनुरूप हैं, जो इन उपकरणों को व्यावहारिक अनुप्रयोग के लिए व्यवहार्य बनाता है।

2006
पहले सफल ठोस-संकर डाई-संवेदीकृत सौर सेल प्रकाशित किए गए।

इन सौर सेल में इलेक्ट्रॉन परिवहन में सुधार करने के लिए, डाई अधिशोषण के लिए आवश्यक उच्च सतह क्षेत्र को बनाए रखते हुए, दो शोधकर्ताओं ने वैकल्पिक अर्धचालक आकारिकी तैयार की है, जैसे कि नैनो-तार की सरणियाँ और नैनो-तारों और नैनोकणों का संयोजन, इलेक्ट्रोड के माध्यम से सीधा पथ प्रदान करने के लिए अर्धचालक चालन बैंड  ऐसी संरचनाएं स्पेक्ट्रम के लाल क्षेत्र में डाई-संवेदीकृत सौर सेल की क्वांटम दक्षता में सुधार करने का साधन प्रदान कर सकती हैं, जहां उनका प्रदर्शन वर्तमान में सीमित है।

अगस्त 2006 में, 1-एथिल-3 मिथाइलिमिडाज़ोलियम टेट्रासायनोबोरेट सौर सेल की रासायनिक और तापीय प्रबलता को प्रमाणित करने के लिए, शोधकर्ताओं ने उपकरणों को 1000 घंटों के लिए अंधेरे में 80 °C पर गर्म करने के अधीन रखा, इसके बाद 60 °C पर प्रकाश अधिशोषण के लिए 1000 घंटे तक रखा गया। अत्यधिक ऊष्मा और हल्का विलेय के बाद, प्रारंभिक  प्रकाश वोल्टीय दक्षता का 90% बनाए रखा गया था - पहली बार तरल विद्युत-अपघट्य के लिए ऐसी उत्कृष्ट तापीय स्थिरता देखी गई है जो इतनी उच्च रूपांतरण दक्षता प्रदर्शित करती है। सिलिकॉन सौर सेल के विपरीत, जिसका प्रदर्शन बढ़ते तापमान के साथ कम हो जाता है, डाई-संवेदीकृत सौर-सेल उपकरण केवल संचालित तापमान को परिवेश से 60 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ाने पर नगण्य रूप से प्रभावित होते हैं।

2007
मैसी विश्वविद्यालय, न्यूजीलैंड में वेन कैंपबेल ने पॉरफाइरिन पर आधारित विभिन्न प्रकार के कार्बनिक रंगों का प्रयोग किया है। प्रकृति में, पोर्फिरिन हीमोप्रोटीन का मूल निर्माण खंड है, जिसमें पौधों में क्लोरोफिल और जानवरों में हीमोग्लोबिन सम्मिलित हैं। वह इन कम कीमत वाले रंगों का उपयोग करके लगभग 5.6% दक्षता की प्रकाशित करता है।

2008
प्राकृतिक पदार्थ में प्रकाशित लेख ने विद्युत-अपघट्य समाधान के रूप में कार्बनिक विलायक का उपयोग करने के विकल्प के रूप में तीन लवणों के पिघलने वाले  नए विलायक मुक्त तरल रेडॉक्स विद्युत-अपघट्य का उपयोग करके 8.2% की सेल क्षमता का प्रदर्शन किया। हालांकि इस विद्युत-अपघट्य के साथ दक्षता सम्मिलित आयोडीन-आधारित विलायकों का उपयोग करके वितरित किए जा रहे 11% से कम है, टीम को विश्वास है कि दक्षता में संशोधन किया जा सकता है।

2009
जॉर्जिया टेक के शोधकर्ताओं के समूह ने स्फटिक  प्रकाशिक तंतु के चारों ओर सेल को विलेपित करके उच्च प्रभावी सतह क्षेत्र के साथ डाई-संवेदीकृत सौर सेल बनाए।  शोधकर्ताओं ने प्रकाशिक तंतु से धातु आवरण को हटा दिया, सतह के साथ जिंक ऑक्साइड नैनो-तार  को बढ़ाया, उन्हें डाई अणुओं के साथ समाधान किया, तन्तु को विद्युत-अपघट्य से परिबद्ध कर लिया और एक धातु परत जो तन्तु से इलेक्ट्रॉनों को ले जाती है। समान सतह वाले ज़िंक ऑक्साइड सेल की तुलना में सेल छह गुना अधिक सक्षम होती हैं। संचरण के समय फोटॉन तन्तु के अंदर होते हैं, इसलिए सौर सेल के साथ अन्तः क्रिया करने और अधिक धारा उत्पन्न करने की संभावना अधिक होती है। ये उपकरण केवल युक्तियों पर प्रकाश एकत्र करते हैं, लेकिन भविष्य की तन्तु सेल को तन्तु की पूरी लंबाई के साथ प्रकाश को अवशोषित करने के लिए बनाया जा सकता है, जिसके लिए विद्युत संवाहक के साथ-साथ पारदर्शिता और पारदर्शिता के विलेपन की आवश्यकता होगी। मिशिगन विश्वविद्यालय के मैक्स शेटिन ने कहा कि सौर अनुवर्तन प्रणाली ऐसी सेल के लिए आवश्यक नहीं होगा, और जब प्रकाश प्रसारित है तो यह मेघाच्छन्न के दिनों में काम करेगा।

2010
लुसाने में संघीय प्रौद्योगिकी संस्थान और मॉन्ट्रियल में क्यूबेक विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने डीएससी के दो प्रमुख समस्याओ पर प्रग्रहण पाने का दावा किया है:
 * विद्युत-अपघट्य के लिए नए अणु बनाए गए हैं, जिसके परिणामस्वरूप तरल या जेल है जो पारदर्शी और गैर-संक्षारक है, जो प्रकाश वोल्टता को बढ़ा सकता है और सेल के आउटपुट और स्थिरता में सुधार कर सकता है।
 * कैथोड पर, प्लेटिनम को कोबाल्ट सल्फाइड द्वारा प्रतिस्थापित किया गया, जो कि बहुत कम कीमती, अधिक सक्षम, अधिक स्थिर और प्रयोगशाला में उत्पादन करने में आसान है।

2011
डायसोल और टाटा इस्पात यूरोप ने जून में विश्व के सबसे बड़े डाई संवेदीकृत प्रकाश वोल्टीय मॉड्यूल के विकास की घोषणा की, जो  सतत लाइन में इस्पात पर मुद्रित होता है।

डायसोल और सीएसआईआरओ ने अक्टूबर में संयुक्त डायसोल/सीएसआईआरओ परियोजना में दूसरे लक्ष्य के सफल समापन की घोषणा की। डायसोल के निदेशक गॉर्डन थॉम्पसन ने कहा, इस संयुक्त सहयोग के समय विकसित वस्तु में डीएससी के व्यावसायीकरण को उन अनुप्रयोगों की श्रेणी में महत्वपूर्ण रूप से आगे बढ़ाने की क्षमता है जहां प्रदर्शन और स्थिरता आवश्यक आवश्यकताएं हैं। लक्ष्य अणुओं के उत्पादन की स्वीकृति देने वाले रसायन विज्ञान में सफलताओं से डाइसोल को अत्यधिक प्रोत्साहित किया जाता है। यह इन नई पदार्थों के तत्काल व्यावसायिक उपयोग का पथ प्रशस्त करता है।

डायसोल और टाटा इस्पात यूरोप ने नवंबर में तंत्र समानता प्रतिस्पर्धी बीआईपीवी सौर इस्पात के लक्षित विकास की घोषणा की, जिसके लिए टैरिफ में सरकारी अनुदानित वाले भरण की आवश्यकता नहीं है। टाटा-डायसोल सौर इस्पात रूफिंग वर्तमान में शोटन, वेल्स में सतत निर्माण वेष्टन केंद्र (एसबीईसी) पर स्थापित की जा रही है।

2012
नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने घोषणा की डाई-संवेदीकृत सौर सेल की प्राथमिक समस्या का समाधान, तरल विद्युत-अपघट्य का उपयोग करने और रखने में कठिनाइयों और उपकरण के परिणामस्वरूप अपेक्षाकृत कम उपयोगी अवधि होती है। यह नैनो तकनीक के उपयोग और तरल विद्युत-अपघट्य को ठोस में बदलने के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। वर्तमान दक्षता सिलिकॉन सेल की तुलना में लगभग आधी है, लेकिन सेल हल्की हैं और उत्पादन के लिए बहुत कम कीमत की संभावना है।

2013
पूर्व 5-10 वर्षों के समय, नए प्रकार का डीएसएससी - ठोस अवस्था डाई-संवेदीकृत सौर सेल विकसित किया गया है। इस स्थितियों में तरल विद्युत-अपघट्य को कई ठोस छिद्र वाली वस्तु में से  से बदल दिया जाता है। 2009 से 2013 तक ठोस अवस्था डाई-संवेदीकृत सौर सेल की दक्षता प्रभावशाली रूप से 4% से बढ़कर 15% हो गई है। माइकल ग्रेटजेल ने 15.0% दक्षता के साथ ठोस अवस्था डाई-संवेदीकृत सौर सेल के निर्माण की घोषणा की, जो एक हाइब्रिड पर्कोव्साइट  CH3NH3PbI3 डाई के माध्यम से पहुंचा, बाद में CH3NH3I और PbI2 के अलग-अलग विलायकों से संग्रहित किया गया।

रोमांडे ऊर्जा के साथ साझेदारी में इकोले पॉलीटेक्निक फेडेराले डी लॉज़ेन के स्विसटेक सम्मलेन केंद्र में पहली संरचना का एकीकरण प्रदर्शित किया गया था। 50 सेमी x 35 सेमी के 1400 मॉड्यूल में कुल सतह 300 एम2 है। कलाकारों डेनियल श्लेएफ़र और कैथरीन बोले द्वारा डिज़ाइन किया गया।

2018
शोधकर्ताओं ने डाई-संवेदी सौर सेल के प्रदर्शन में के नैनो-छड़ - पर सम्मिलित सतह प्लास्मोन अनुनादों की भूमिका की जांच की है। उन्होंने पाया कि नैनोरोड सांद्रता में वृद्धि के साथ, प्रकाश अवशोषण रैखिक रूप से बढ़ा; हालाँकि, आवेश निष्कर्षण भी सांद्रता पर निर्भर था।  इष्टतम सांद्रता के साथ, उन्होंने पाया कि Y123 डाई-संवेदीकृत सौर सेल के लिए समग्र विद्युत रूपांतरण दक्षता 5.31 से 8.86% तक सुधरी है।

आयामी टाइटेनियम डाइऑक्साइड का संश्लेषण फ्लोरीन-उन्मादित टिन ऑक्साइड कांच कार्यद्रव पर सीधे नैनो-संरचना को दो-स्टॉप तापीय विलयन संश्लेषण प्रतिक्रिया के माध्यम से प्रदर्शित किया गया था। इसके अतिरिक्त, टाइटेनियम डाइऑक्साइड के माध्यम से सूर्य संशोधन, दोहरी टाइटेनियम डाइऑक्साइड का प्रदर्शन नैनो-वायर सेल को बढ़ाया गया, जो 7.65% की विद्युत रूपांतरण दक्षता तक पहुंच गया।

डाई-संवेदीकृत सौर सेल के लिए जंगरोधी इस्पात आधारित काउंटर-इलेक्ट्रोड की सूचना दी गई है जो पारंपरिक प्लेटिनम आधारित काउंटर इलेक्ट्रोड की तुलना में कीमत को कम करते हैं और बाहरी अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त हैं।

लॉज़ेन में प्रौद्योगिकी के संघीय संस्थान के शोधकर्ताओं ने ताँबा रेडॉक्स विद्युत अपघट्य पर आधारित डीएसएससी को उन्नत किया है, जिन्होंने मानक एएम1.5G, 100 mW/cm2 के अंतर्गत 13.1% दक्षता प्राप्त की है स्थितियां और 1000 लक्स (प्रकाश की तीव्रता को मापने की इकाई) आंतरिक प्रकाश के अंतर्गत 32% दक्षता रिकॉर्ड करें।

उप्साला यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने ठोस अवस्था p-प्रकार डाई संवेदीकृत सौर सेल बनाने के लिए रेडॉक्स विद्युत-अपघट्य के अतिरिक्त n-प्रकार अर्ध-संचालक का उपयोग किया है।

2021
निर्माण-एकीकृत प्रकाशीय-वोल्टीय (बीआईपीवी) के क्षेत्र ने प्रदूषण और वस्तु और विद्युत की कीमत को कम करने के साथ-साथ भवन के पुनर्निर्माण में सुधार करने की क्षमता के कारण वैज्ञानिक समुदाय से ध्यान आकर्षित किया है। हाल के वर्षों में, वैज्ञानिकों ने बीआईपीवी अनुप्रयोगों में डाई-संवेदीकृत सौर सेल को सम्मिलित करने के तरीकों पर ध्यान दिया है, क्योंकि विक्रय में प्रमुख क्रिस्टलीय सिलिकॉन C-आधारित पीवी प्रणाली की ऊर्जा-गहन निर्माण विधियों, विकृत रूपांतरण दक्षता के कारण इस क्षेत्र में सीमित उपस्थिति है। कम प्रकाश तीव्रता, और उच्च संरक्षण आवश्यकता होती है। 2021 में, पोलैंड में प्रौद्योगिकी के सिलेसियन विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं के  समूह ने  डाई-संवेदीकृत सौर सेल विकसित किया जिसमें क्लासिक कांच काउंटर इलेक्ट्रोड को सिरेमिक टाइल और निकल फ़ॉइल पर आधारित इलेक्ट्रोड से बदल दिया गया। इस परिवर्तन के लिए प्रेरणा यह थी कि, इसके बाद भी  कांच कार्यद्रव के परिणामस्वरूप डाई-संवेदीकृत सौर सेल के लिए उच्चतम रिकॉर्ड की गई क्षमताएं हैं, बीआईपीवी अनुप्रयोगों जैसे छत टाइल या भवन के अग्रभाग, हल्का और अधिक नम्य वस्तु के लिए आवश्यक हैं। इसमें प्लास्टिक की परते, धातु, इस्पात या पेपर सम्मिलित हैं, जो निर्माण कीमत को भी कम कर सकते हैं। टीम ने पाया कि सेल में  (कांच काउंटर इलेक्ट्रोड वाले सौर सेल के समीप) 4% की दक्षता थी, जिसने निर्माण-एकीकृत डाई-संवेदीकृत सौर सेल बनाने की क्षमता का प्रदर्शन किया जो स्थिर और कम कीमत वाले हैं।

=2022= प्रकाशसुग्राहीकारक डाई कंपाउंड होते हैं जो आने वाले प्रकाश से फोटॉनों को अवशोषित करते हैं और इलेक्ट्रॉनों को बाहर निकालते हैं, जिससे विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है जिसका उपयोग किसी उपकरण या भंडारण इकाई को विद्युत देने के लिए किया जा सकता है। माइकल ग्रैट्ज़ेल और साथी वैज्ञानिक एंडर्स हैगफेल्ट द्वारा किए गए  नए अध्ययन के अनुसार, प्रकाशसुग्राहीकारक में प्रगति के परिणामस्वरूप डाई-संवेदीकृत सौर सेल के सौर और परिवेश प्रकाश स्थितियों के प्रदर्शन में अपेक्षाकृत अधिक सुधार हुआ है। शक्ति-रूपांतरण रिकॉर्ड प्राप्त करने के लिए  अन्य महत्वपूर्ण कारक सह-संवेदीकरण है, इसकी क्षमता के कारण ऐसे रंगों को मिलाते हैं जो प्रकाश स्पेक्ट्रम की  विस्तृत श्रृंखला में प्रकाश को अवशोषित कर सकते हैं। सह-संवेदीकरण  रासायनिक निर्माण विधि है जो डाई-संवेदीकृत सौर सेल इलेक्ट्रोड का उत्पादन करती है जिसमें पूरक प्रकाशीय अवशोषण (विद्युत चुम्बकीय विकिरण) क्षमताओं के साथ दो या दो से अधिक विभिन्न रंग होते हैं, जो सभी उपलब्ध सूर्य के प्रकाश के उपयोग को सक्षम बनाता है।

स्विट्ज़रलैंड के इकोले पॉलीटेक्निक फेडेरेल डी लौसाने (ईपीएफएल) के शोधकर्ताओं ने पाया कि नैनोक्रिस्टलाइन मेसोपोरस टाइटेनियम डाइऑक्साइड की सतह पर हाइड्रॉक्सैमिक अम्ल व्युत्पति के  एकलपरत के पूर्व-अधिशोषण से सौर सेल को संवेदीकृत करने की क्षमता बढ़ाई जा सकती है। जो इलेक्ट्रोड के इलेक्ट्रॉन परिवहन तंत्र के रूप में कार्य करता है। अध्ययन में उपयोग किए गए दो प्रकाशसुग्राहीकारक अणु कार्बनिक डाई एसएल9 थे, जो प्राथमिक लंबी तरंग दैर्ध्य-प्रकाश हारवेस्टर के रूप में कार्य करते थे, और डाई एसएल10, जो  अतिरिक्त अवशोषण शीर्ष प्रदान करता था जो SL9 की अक्षम नीली प्रकाश संचयन का भरण करता था। यह पाया गया कि इस हाइड्रॉक्सैमिक अम्ल परत को जोड़ने से डाई परत की आणविक पैकिंग और क्रमित  में सुधार हुआ। इसने संवेदीकरण के अधिशोषण को धीमा कर दिया और सेल की विद्युत रूपांतरण दक्षता में सुधार करते हुए, उनके प्रतिदीप्ति क्वांटम उत्पादन को बढ़ाया।

समूह द्वारा विकसित डाई-संवेदीकृत सौर सेल ने मानक वैश्विक अनुकरणीय सूरज के प्रकाश और 500 घंटे से अधिक लंबी अवधि की परिचालन स्थिरता के अंतर्गत 15.2% की असीमित विद्युत रूपांतरण दक्षता दिखाई। इसके अतिरिक्त, बड़े सक्रिय क्षेत्र वाले उपकरणों ने उच्च स्थिरता बनाए रखते हुए लगभग 30% की दक्षता प्रदर्शित की, जिससे डाई-संवेदीकृत सौर सेल क्षेत्र के लिए नई संभावनाएं प्रस्तुत हुईं।

विक्रय परिचय
कई व्यवसायिक प्रदाता निकट भविष्य में डीएससी की उपलब्धता का अनुरोध कर रहे हैं:
 * फुजीकुरा आईओटी, स्मार्ट उद्योग, कृषि और आधारिक संरचना मॉडलिंग में अनुप्रयोगों के लिए डाई-संवेदीकृत सौर सेल का प्रमुख आपूर्तिकर्ता है। देखें: फुजिकुरा लिमिटेड | फुजिकुरा थिन डाई-संवेदीकृत सौर सेल मॉड्यूल पैनल जारी करता है) और https://dsc.fujikura.jp/en/ भी देखे।
 * डायसोल ने आधिकारिक रूप से 7 अक्टूबर 2008 को क्वेनबेयन ऑस्ट्रेलिया में अपनी नई विनिर्माण सुविधाएं खोलीं। बाद में इसने डीएससी बीआईपीवी के विकास और बड़े पैमाने पर निर्माण के लिए टाटा इस्पात (टाटा-डायसोल) और पिलकिंगटन कांच (डायटेक-सौर) के साथ साझेदारी की घोषणा की। डायसोल ने मर्क, यूमिकोर, सीएसआईआरओ, जापानी अर्थव्यवस्था और व्यापार मंत्रालय, सिंगापुर वायुयान उत्पादन और टीआईएमओ कोरिया (डायसोल-टीआईएमओ) के साथ संयुक्त उद्यम के साथ कार्यकारी संबंधों में भी प्रवेश किया है।
 * सोलोनिक्स, स्विस कंपनी है जो 1993 से डीएससी पदार्थों के उत्पादन में विशेषज्ञता रखती है, ने 2010 में डीएससी मॉड्यूल की निर्माण पायलट लाइन की मेजबानी के लिए अपने परिसर का विस्तार किया है।
 * सोलरप्रिंट की स्थापना आयरलैंड में 2008 में डॉ. मज़हर बारी, आंद्रे फ़र्नोन और रॉय होर्गन द्वारा की गई थी। सोलरप्रिंट पीवी तकनीक के निर्माण में सम्मिलित आयरलैंड की पहली व्यावसायिक इकाई थी। सोलरप्रिंट का नवप्रवर्तन विलायक-आधारित विद्युत-अपघट्य का समाधान था जिसने आज तक डाई-संवेदीकृत सौर सेल के बड़े पैमाने पर व्यावसायीकरण को प्रतिबंधित कर दिया है। कंपनी 2014 में प्रापक पद में चली गई और नष्ट हो गया।
 * G24नवाचार की स्थापना 2006 में कार्डिफ़, दक्षिण वेल्स, यूके में हुई थी। 17 अक्टूबर 2007 को, पहली व्यावसायिक ग्रेड डाई सेंसिटाइज़्ड पतली परतों के उत्पादन का दावा किया।
 * सोनी निगम ने 10% की ऊर्जा रूपांतरण दक्षता के साथ डाई-संवेदीकृत सौर सेल विकसित किए हैं, जो व्यावसायिक उपयोग के लिए आवश्यक स्तर है।
 * तस्नी ने डायसोल के साथ रणनीतिक निवेश समझौता किया।
 * एच कांच की स्थापना 2011 में स्विट्ज़रलैंड में हुई थी। एच कांच ने डाई-संवेदीकृत सौर सेल प्रौद्योगिकी के लिए औद्योगिक प्रक्रिया बनाने के लिए अत्यधिक प्रयास किए हैं - पहला परिणाम जहाँ ऑस्ट्रियाई पवेलियन में मिलानो में एक्सपो 2015 में दिखाया गया था। डाई-संवेदीकृत सौर सेल के लिए लक्ष्य ऑस्ट्रिया में विज्ञान टॉवर है - यह विश्व में डाई-संवेदीकृत सौर सेल की सबसे बड़ी स्थापना है -जिसे एसएफएल प्रौद्योगिकियों द्वारा किया जाता है।
 * एक्सेजर संचालक एबी, स्वीडन ने स्टॉकहोम में 300,000m2 की क्षमता वाला कारखाना बनाया है। सॉफ्टबैंक समूह निगम ने 2019 के समय एक्सेजर में 10 मिलियन अमेरिकी डॉलर के दो निवेश किए हैं।

यह भी देखें
• अवशोषण

• ब्रॉन्स्टेड

• वर्णमूलक

• क्षालन

• संदीप्तिशील सौर सांद्रक

•  प्रकाश वोल्टीय

•  स्थिर चरण

• टाइटेनियम डाइऑक्साइड

• सौर सेल

• पेरोव्स्काइट सौर सेल

• जैविक सौर सेल

• बहुलक सौर सेल

• बायोहाइब्रिड सौर सेल

• प्रकाश विद्युत सेल

• ठोस अवस्था सौर सेल

•  प्रकाशसुग्राहीकारकr

बाहरी संबंध

 * Brian O'Regan's account of the invention of the modern डाई-संवेदीकृत सौर सेल
 * Dye Solar Cells for Real, the assembly guide for making your own solar cells
 * Breakthrough in low-cost efficient solar cells