Die Grätzel-Zelle, auch Farbstoffsolarzelle oder Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC) genannt, ist eine spezielle Art von Solarzelle, die ihren Namen nach ihrem Erfinder Michael Grätzel erhalten hat.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Solarzellen, die auf Silizium basieren, bestehen Grätzel-Zellen aus organischen oder synthetischen Farbstoffen, die auf Übergangsmetall-Komplex-Verbindungen basieren. Diese Farbstoffe dienen als Sensibilisatoren, die Lichtenergie absorbieren und Elektronen freisetzen.

Eine Grätzel-Zelle besteht aus zwei Elektroden, die nur wenige Mikrometer voneinander entfernt sind. Eine der Elektroden weist eine doppelte Struktur auf: Sie ist mit einem porösen Film aus Titandioxidpartikeln beschichtet, die wiederum mit dem Farbstoff getränkt sind. Die andere Elektrode ist üblicherweise platinbeschichtet. Zwischen den beiden Elektroden befindet sich ein Elektrolyt, das Iodid und Triiodid enthält.

Wenn Sonnenlicht auf die Zelle trifft, absorbieren die Farbstoffmoleküle die Lichtenergie und geben Elektronen ab, die dann durch das Titandioxid zur äußeren Schaltung wandern und einen elektrischen Strom erzeugen.

Trotz ihrer vielen Vorteile, wie z.B. der Fähigkeit, auch bei geringem Licht gut zu funktionieren, haben Grätzel-Zellen derzeit noch einen relativ niedrigen Wirkungsgrad im Vergleich zu konventionellen Solarzellen und sind noch nicht wirtschaftlich genug für eine großindustrielle Produktion. 

Jedoch sind Forscher ständig auf der Suche nach Möglichkeiten, um den Wirkungsgrad von Grätzel-Zellen zu verbessern. So wurde beispielsweise berichtet, dass das EPFL (École polytechnique fédérale de Lausanne) den Wirkungsgrad von Grätzel-Zellen auf einen neuen Rekordwert gesteigert hat.