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聚合物太阳能电池(PSCs)具有制备过程简单、价格低廉、重量较轻、能制备成柔性器件等突出优点,近年来成为国内外光伏产业研究和有机光电材料研究的前沿和热点。经过20年的发展,共混型本体异质结(BHJ)太阳能电池的最高能量转换效率(PCE)达到了10%。但商业化生产聚合物太阳能电池要面临许多问题,例如效率,稳定性,可重复性及可制造性等。为了优化聚合物太阳能电池的性能,本论文主要从器件界面工程和形貌优化两个角度开展工作,具体如下：1,为了优化聚合物太阳能电池的性能,首次将超薄的P型界面材料聚苯胺(HAPAN)作为空穴传输层,制备了正向结构的聚合物太阳能电池,该器件的能量转换效率达到了9%,该超薄的聚苯胺界面修饰层可以在多种聚合物体系中得到很好的应用。因此,超薄聚苯胺修饰层是一种相对通用且有效的P型界面修饰层。该工作也表明应用超薄聚苯胺修饰层能有效提高光伏器件的稳定性,为设计稳定高效的聚合物太阳能电池以及超薄光电器件提高了一种新思路。2, 以PBDT-TS1为电子给体,富勒烯衍生物PC71BM为电子受体,使用N型界面材料氢氧化钡作为电子收集层,同时制备了反向结构和正向结构聚合物太阳能电池,这两种器件均达到了9%的能量转换效率。其廉价和稳定的优点更是提高了其具有进一步被工业化利用的可能。3,为了优化聚合物太阳能电池活性层的形貌,提高器件性能,我们使用PBDT-TS1为电子给体,富勒烯衍生物PC71BM为电子受体,利用绿色混合溶剂(二甲苯/N-甲基吡咯烷酮)制备了正向结构的聚合物太阳能电池,该器件取得了能量转换效率达到了9.47%,这是目前报道的使用绿色溶剂加工制备聚合物太阳能电池的最高能量转换效率。该溶剂体系可以应用在多种具有代表性的聚合物体系中,并取得了与卤素溶剂相似的效率,因此,该非卤混合溶剂体系具有可以取代传统含卤溶剂来制备高效聚合物太阳能电池的潜力。