本论文围绕聚3-己基噻吩：富勒烯(P3HT：PCBM)体系太阳能电池展开研究，主要内容分为三个部分：首先采用双脉冲光电流响应的方法对器件载流子传输特性进行深入探讨；接着在器件制备过程中引入垂直静电场，有效提高了器件的光伏性能；最后利用溶剂蒸汽对P3HT：PCBM薄膜进行处理，以增强其相分离程度，并对比分析了不同溶剂对P3HT和PCBM的作用。　　1、利用瞬态光电流响应的方法分析了ITO/PEDOT：PSS/P3HT：PCBM/A1器件中载流子传输情况，并系统研究了热处理方式、掺杂浓度、电极修饰层的插入等因素对器件载流子传输的影响。　　通过瞬态光电流的测量证明P3HT：PCBM中束缚态的存在。研究表明，光伏器件的功能层内存在载流子束缚态，以电子束缚为主，严重影响了器件的光伏性能。光生载流子很容易被器件中的束缚态所俘获，被俘获的载流子形成一个反向电场，阻碍载流子传输。　　热处理方式对器件载流子传输的影响。实验结果表明，热处理方式的不同，会引起器件中束缚态的不同。与后热处理的器件相比，前热处理的器件中束缚态较多，其对载流子传输的阻碍作用较大。　　PCBM浓度对器件载流子传输的影响。研究表明，随着PCBM浓度的增加，器件中束缚态增多，载流子传输受到的阻碍作用增强。而且，被俘获电荷的数目与PCBM浓度有关。　　电极修饰层对器件载流子传输的影响。CuPc电极修饰层的插入，可以提高器件内建电势，改善载流子传输性能，器件的开路电压和短路电流得到有效提高。　　2、在P3HT：PCBM光伏器件制备过程中引入垂直电场，器件性能得到了有效提高。研究表明，电场强度、电场极性、溶剂分子电偶极矩、及聚合物分子量等都会对聚合物形貌产生不同程度的影响。　　在电场下制备PEDOT：PSS层，薄膜表面PEDOT与PSS的比例提高，同时，PEDOT：PSS的表面形貌得到调制，表面粗糙度略有增大，器件性能得到了提高。　　在电场下制备P3HT：PCBM层，有效提高了器件的光伏性能。电场不仅可以提高P3HT的结晶度，而且可以使PCBM结晶团聚，增大了薄膜相分离程度。研究表明，随着电场强度的增大，P3HT结晶度提高；改变电场极性，P3HT的结晶度受到破坏。研究还发现，P3HT分子链不仅受到电场的直接作用，同时受到电场通过溶剂分子对其的间接作用。以电偶极矩较大的氯仿为溶剂时，器件性能随电场强度的增大而减小。此外，聚合物分子量同样会对功能层形貌产生影响。聚合物分子量不同，其排列不同，受外界环境的影响亦不同。高分子量的P3HT有序度较低，电场的作用有效增强了P3HT的排列有序度，但电场强度的改变对其有序度的调制作用较小。　　3、采用不同溶剂蒸汽对P3HT：PCBM薄膜进行处理，器件性能得到了有效提高。　　溶剂蒸汽处理使有机薄膜发生自组装，P3HT有序度增强，器件性能得到了改善。　　以二氯苯蒸汽处理P3HT：PCBM薄膜，不仅有效提高了P3HT酌结晶度，而且促使PCBM分子团聚，为电子传输提供独立通道，器件性能得到大幅提高。