Células solares à base de sensibilizadas por corantes (S) são promissoras e poderão vir a substituir as células de silício. Nessas células, o corante adsorvido sobre o é responsável por absorver a energia luminosa , e o corante excitado (S*) é capaz de transferir elétrons para o . Um esquema dessa célula e os processos envolvidos estão ilustrados na figura. A conversão de energia solar em elétrica ocorre por meio da sequência de reações apresentadas.
O TiO2 adsorve o corante para que a reação ocorra (reação 1), e o mesmo é regenerado na reação 3.