پایان نامه حاضر، متشکل از 5 فصل می باشد. فصل اول در مورد اثر فوتوولتائیک، تاریخچه، اصول کارکرد و اجزای تشکیل دهنده یک سلول خورشیدی حساس شده به رنگینه می باشد. در فصل دوم این پایان نامه سنتز لیگاند جدیدe101 از مشتقات فنانترولین که در موقعیت های 5 و 6 آن زنجیره های آلیفاتیک با 7 کربن جانشین شده، به عنوان لیگاند کمکی در سلول خورشیدی گزارش شده و 4 کمپلکس بر پایه این لیگاند و لیگاند dicnq به عنوان لیگاند اتصال شونده با گروه سیانید سنتز شده است. این ترکیبات توسط اسپکتروسکپی uv-vis ، ft-ir، 1hnmr، cyclic voltametery (cv) و فوتولومینسانس مورد شناسایی قرار گرفت. در فصل سوم لیگاندe102 با جانشینی زنجیره 5 کربنی و گروه کربوکسیلیک اسید در انتهای زنجیره به عنوان لیگاند کمکی جدید سنتز و شناسایی گردید. همچنین با استفاده از این لیگاند، 4 کمپلکس جدید روتنیم تهیه شد. تمام رنگ ها در dssc با عملکرد بالا که در مقالات گزارش شده اند شامل حداقل یک گروه اتصال شونده کربوکسیلات هستند زیرا این گروه یک جفت شدن الکترونیکی خوب بین رنگ و نیمه هادی را برقرار می کند. از این رو رنگدانه های سنتز شده در فصل دوم و سوم به علت داشتن گروههای اتصال شونده سیانید دارای کمترین عملکرد فوتوولتائیک بوده اند که در فصل چهارم و پنجم اقدام به اصلاح این گروهها به گروههای کربوکسیلیک اسید نمودیم. تمام کمپلکس های سنتز شده، به عنوان رنگدانه مورد بررسی فوتوولتائیک قرار گرفتند. رنگدانه r103 ، با داشتن جریان مدار کوتاه 6/00 ، ولتاژ مدار باز 0/57 و ضریب پرشدگی حفرات 0/57دارای بازده ی 2/77% است که این بیشترین عملکرد در بین رنگدانه های سنتز شده در این پایان نامه می باشد. در نهایت، برای درک بهتر توزیع دانسیته ی بار، تعیین سطوح انرژی homo و lumo، تزریق الکترون به نوار رسانش نیمه هادی و نحوه ی انتقالات الکترونی محاسبات تئوری با استفاده از نرم افزارهای شیمی چون گوسین 03و iet انجام گرفت که تطابق قابل قبولی بین این محاسبات با مقادیر تجربی وجود داشت.