این پژوهش با هدف بررسی اثر نانو ساختار متخلخل tio2 بر بازده سلول خورشیدی حساس شده با رنگدانه انجام شد. بدین منظور نانوکره های کربنی در قطرهای مختلف و خمیری از نانوذرات tio2 با استفاده از روش گرمابی ساخته شدند. تأثیر میزان غلظت محلول گلوکز، دما و زمان فرآیند رشد گرمابی بر قطر نانوکره های کربن مورد بررسی قرار گرفت و نانوکره های کربن با قطرهای مختلف ساخته شد. از نانوکره های کربن به عنوان عامل ایجاد تخلخل استفاده گردید. بدین صورت که، نانوکره های کربن با درصد وزنی و قطر های مختلف با خمیر نانوذرات اکسیدتیتانیوم ترکیب شدند. در طی فرآیند پختِ نانوذرات tio2، نانوکره های کربنی با اکسیژن ترکیب شده و بصورت گاز دی اکسیدکربن از ماده خارج می شوند. این امر باعث متخلخل شدن لایه نازک tio2 می شود. تخلخل ایجاد شده موجب پراکندگی بیشتر نور و درنتیجه به دام انداختن آن می شود. به دلیل افزایش سطح tio2 ، میزان جذب رنگدانه بر سطح افزایش یافته و جذب بیشتر نور را موجب می گردد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (fe-sem) تخلخل را به خوبی نشان دادند. طیف سنجی مرئی- فرابنفش نیز، تغییرات میزان رنگدانه ی جذب شده به ازای درصدوزنی و قطرهای مختلف نانوکره های کربنی ترکیب شده با tio2 و در نتیجه تخلخل های متفاوت ایجاد شده را تأیید کردند. برای تعیین میزان زبری سطح از فرآیند جذب و واجذب رنگدانه استفاده شد. نتایج حاصل از این آزمایش، افزایش سطح واقعی به ازای ترکیب 2 درصدوزنی نانوکره های کربن با tio2 و کاهش سطح به ازای درصد وزنی های بالاتر از 2 درصد را نشان دادند. برای مشخصه یابی، سلول های خورشیدی حساس شده با رنگدانه، تحت تابش نور شبیه سازی شده ی خورشید (5/1am) قرار گرفتند. نتایج حاصل از مشخصه یابی چگالی جریان-ولتاژ (j-v)، نشان داد که بازدهی سلول خورشیدی، به میزان تخلخل ایجاد شده در سلول بستگی دارد. بالاترین بازده به دست آمده 5.09 درصد است که به سلول ساخته شده با ترکیب 2 درصدوزنی نانوکره های کربنی با tio2 مربوط است.