Eine Farbstoffsolarzelle (auch bekannt als Grätzel-Zelle nach ihrem Erfinder Michael Grätzel) ist eine Art von Photovoltaikzelle, die Lichtenergie in elektrische Energie umwandelt. Anstatt auf herkömmliche Halbleitermaterialien wie Silizium zu setzen, verwenden Farbstoffsolarzellen spezielle Farbstoffe als lichtabsorbierende Materialien.

Die Funktionsweise einer Farbstoffsolarzelle basiert auf dem Prinzip der Photosynthese in der Natur. Wenn Licht auf den Farbstoff trifft, werden Elektronen angeregt und in einen höheren Energiezustand versetzt. Diese angeregten Elektronen werden dann auf ein Nanokristall-Titandioxid-Semikonduktor übertragen, der als Elektronenakzeptor fungiert. Von dort aus bewegen sich die Elektronen durch einen externen Stromkreis, um elektrische Arbeit zu verrichten, bevor sie schließlich zu einem Elektrolyten zurückkehren, um den Zyklus zu schließen.

Farbstoffsolarzellen haben einige bemerkenswerte Vorteile. Sie sind potenziell kostengünstiger und einfacher herzustellen als herkömmliche Solarzellen. Außerdem können sie auch bei geringem Licht, wie z.B. an bewölkten Tagen oder in Innenräumen, effektiv arbeiten. 

Allerdings haben Farbstoffsolarzellen auch einige Nachteile. Ihre Effizienz ist im Allgemeinen niedriger als die von herkömmlichen Solarzellen, und sie können weniger stabil sein, insbesondere bei langfristiger Exposition gegenüber Sonnenlicht. Forscher arbeiten jedoch weiterhin an der Verbesserung dieser Technologie.