本论文简要介绍了聚合物太阳能电池的常用材料、器件结构、本体异质结型（BHJ）聚合物太阳能电池（PSCs）的工作原理及发展近况。在本体异质结型聚合物太阳能电池中，界面材料的性质以及载流子迁移率是影响PSCs光电转化效率的重要因素。因此，本论文主要研究了界面层和小分子添加剂对P3HT: PC₆₁BM聚合物太阳能电池反向器件性能的影响。主要研究内容如下：1、采用磁控溅射的方法制备了致密的TiO₂薄膜并用于反式聚合物太阳能能电池，并研究了TiO₂薄膜的晶化度以及厚度对P3HT: PC₆₁BM聚合物太阳能电池反向器件性能的影响规律。研究结果表明，当TiO₂电子传输层的厚度在42nm时，基于未退火处理的TiO₂薄膜电子传输层的PSCs的光伏参数为：Jsc=9.11mA.cm-2；Voc=0.63V；FF=0.50；PCE=2.85%。TiO₂薄膜经过450℃下退火30min后，其PSCs器件的性能参数为：Jsc=10.02mA.cm-2；Voc=0.66V；FF=0.57；PCE=3.75%。因此，TiO₂薄膜的结晶，有利于提高器件的光伏性能。同时我们还研究了TiO₂薄膜的厚度对器件性能的影响，研究结果表明，厚度在实验范围内，TiO₂对可见光的透过率影响极小，但对紫外光的吸收随着TiO₂厚度的增加而增强，故一定厚度的TiO₂有利于保护光活性层。当厚度在42nm⁷3nm之间时，器件性能较好。这是因为TiO₂太薄时，TiO₂薄膜存在一定程度的缺陷，导致电子与空穴复合严重，故器件的并联电阻较小，器件性能降低；而TiO₂太厚则使器件的串联电阻增大。2、以DH4T作为P3HT: PC₆₁BM光活性层的添加剂，并研究了DH4T的含量对其反式聚合物太阳能电池器件光电转换性能的影响。初步研究结果表明，在P3HT: PC₆₁BM光活性层中加入一定量的DH4T有利于提高器件性能。当不添加DH4T时，基于P3HT: PC₆₁BM光活性层的反式PSCs的光伏参数为：Jsc=10.00mA.cm-2；Voc=0.66V；FF=0.56；PCE=3.68%。而当在光活性层中加入10%的DH4T时，其反式PSCs器件的光伏参数为：Jsc=10.30mA.cm-2；Voc=0.67V；FF=0.₆₁；PCE=4.22%。DH4T的加入主要提高了器件的填充因子，其短路电流密度增加的比较小，而开路电压基本上保持不变。DH4T的加入，可能提高了光活性层的空穴迁移率，从而提高了器件的填充因子和短路电流密度。开路电压主要决定于给体材料的HOMO能级与受体的LUMO能级，故开路电压基本保持不变。