The ever-growing global energy consumption is making the quest for renewable energy sources one of the most important R&D topics. In this context, Dye-Sensitized Solar Cells (DSSCs) are a major player using cheap and environmentally friendly raw materials and pro-cesses. The use of natural/bio-inspired pigments as sensitizers in DSSCs has come to be a worthwhile substitute to inorganic/organic sensitizers due to their higher cost-effectiveness and reduced environmental pollution risks. The first reported DSSC using natural anthocya-nins displayed a conversion yield of 0.56 % and paved the way for sustainable DSSCs based on renewable resources. However, when considering anthocyanins for DSSC applications, natural extracts are typically directly employed with no concern for optimization of the chem-ical structure of the compounds, resulting in low cell efficiencies. Anchored on the established know-how on anthocyanin and flavylium chemistry of the Photochemistry group of NOVA School of Science and Technology, this thesis proposes to fill that gap. To attain so, the construction of a DSSC lab in the Chemistry Department of the said faculty, fully dedicated to the assembly and characterization of these devices was re-quired. Following this first step, the study of the impact in DSSC performance of selected var-iations in the structure and substitution pattern of a new generation of flavylium dyes was explored. In this work, several bio-inspired anthocyanin and pyranoanthocyanin derivatives were applied as dye sensitizers in DSSCs. The obtained results pointed to important structural aspects of the dyes that determine the power conversion efficiency. These included the influ-ence of the donor group, π-conjugation, structure rigidity, protonation degree and the type of anchoring unit on the adsorption of the dyes to TiO2, and on the overall performance of the devices. Only with this type of comprehensive study one can fully conclude about the potential of this family of compounds for energy applications and demonstrate the importance of fla-vylium-based dyes in the development of future bio-inspired DSSCs. O incessante crescimento do consumo de energia a nível global está a fomentar a importância da pesquisa e desenvolvimento de fontes de energia renováveis. Neste contexto, as Células Solares Sensibilizadas por Corantes (DSSCs) são uma potencial alternativa por dependerem de materiais e processos ‘amigos do ambiente’. O uso de corantes naturais e/ou bio-inspirados como sensibilizadores neste tipo de dispositivos tem vindo a substituir os tradicionais corantes inorgânicos/orgânicos, devido à sua favorável relação ‘custo-benefício’ e reduzido impacto ambiental. O primeiro dispositivo baseado em antocianinas naturais reportou uma eficiência de 0,56 % e trilhou o caminho para DSSCs baseadas em corantes naturais. No entanto, quando as antocianinas são aplicadas em DSSCs, são normalmente utilizados os seus extratos naturais, sem qualquer preocupação com a otimização estrutural das mesmas, resultando em eficiências baixas. Apoiando-se no extenso conhecimento sobre a química de antocianinas e flavílios exis-tente no Grupo de Fotoquímica da FCT NOVA, esta tese propõe-se colmatar essa lacuna. Para tal foi necessária a construção de um laboratório inteiramente dedicado à montagem e carac-terização de DSSCs no Departamento de Química da FCT NOVA. Posteriormente, foi desen-volvido o estudo do impacto de variações específicas na estrutura e padrão de substituição de uma nova geração de sais de flavílio, na performance das DSSCs. Neste trabalho, uma série de derivados de antocianinas e piranoantocianinas bio-inspirados foram aplicados como corantes sensibilizadores em DSSCs. Os resultados obtidos apontam para importantes aspetos estrutu-rais dos corantes que determinam a eficiência de produção de energia. A influência do grupo dador, conjugação π, rigidez estrutural, nível de protonação, e diferentes grupos de ancora-gem, foram estudados e relacionados com a eficiência dos dispositivos. Apenas com este tipo de estudo exaustivo é possível concluir sobre o potencial desta família de compostos para apli-cações em energia. Assim, pretende-se demonstrar a importância de continuamente estudar corantes derivados de flavílios no desenvolvimento de futuras DSSCs bio-inspiradas.