Photovoltaikzellen, in denen ein Farbstoff nach Lichtabsorption Ladungsträger in ein mesoporöses Halbleitermaterial (meist TiO₂) injiziert. Ein Elektrolyt oder Festkörperelektrolyt schließt den Stromkreis. Für Werkstoffwissenschaft relevant sind Stabilität und Energieniveaus von Farbstoffen, Nanostruktur und Oberflächenchemie des Halbleiters, Redoxelektrolyte, leitfähige Substrate sowie Degradationsmechanismen unter Licht, Temperatur und Feuchtigkeit.