有机聚合物太阳能电池器件虽然容易制作,材料价格也相对低廉,但相对于无机太阳能电池来说,器件效率仍是存在不小的差距。添加剂作为一种提高器件性能的手段,广泛应用在基于富勒烯材料的太阳能电池中,简单又高效是其最大的优点。而在非富勒烯体系中,溶剂添加剂对分子堆积的作用与富勒烯体系可能存在差异,但目前关于添加剂在非富勒烯体系中的作用机制还不够清晰与完善。因此本论文选用了三种不同链长的烷基硫醇类添加剂1,3-丙二硫醇(PDT)、1,4-丁二硫醇(BDT)、1,8-辛二硫醇(ODT),应用在以聚合物/非富勒烯太阳能电池中,研究其对器件性能的影响并通过对活性层薄膜的形貌、吸收光谱、光致发光谱等方面的测试与表征,深入探究其在非富勒烯体系中的作用机制。本论文的主要工作和创新点可归纳为:(1)制备以PBDB-T:ITIC体系为基础的反型体异质结聚合物/非富勒烯太阳能电池,并对活性层的制备条件进行优化。首先改变活性层的旋涂转速以确认最适宜的薄膜厚度。然后通过不同退火温度以及退火时间的一系列实验,成功将器件效率提升至8.13%。在活性层中加入经典的溶剂添加剂1,8-二碘辛烷(DIO)进行了添加比例的优化,最终在加入0.5%DIO的条件下,将器件的PCE提升至8.58%。(2)将三种烷基硫醇类添加剂PDT、BDT、ODT加入到PBDB-T:ITIC共混溶液中,制备反型体异质结太阳能电池。其中PDT作为添加剂是首次应用在聚合物/非富勒烯体系中。实验发现PDT、BDT和ODT分别在1%、0.5%、0.5%的比例下将器件效率提升至9.04%、9.33%和9.44%,相比于不含添加剂的基础器件,分别提高了 13.7%、14.8%和16.1%。通过对活性层形貌的分析发现三种添加剂可以提高活性层材料的结晶度,改善相分离,使晶粒的大小与分布变得更加均匀,同时可以不同程度地提高受体ITIC结晶组分的相干长度,意味着ITIC晶相的有序度的提升,而对聚合物给体PBDB-T的作用并不明显。这样的变化将更有利于电子的传输以及更好地平衡空穴与电子的传输。