界面工程是提高太阳电池性能的一种关键策略,一种较好的界面材料通常需要具备以下几个特点:1)良好的电荷选择性以提高相应电极处的电荷收集效率,2)与吸光层材料能级的匹配以得到电池的最大开路电压,3)较高的导电性从而减小界面电阻损失并与电极形成良好的欧姆接触。¹除了界面工程,光学调控可最大程度实现器件中的光捕获性能,成为了另外一种提高太阳电池性能的有效手段。光学模型具有精确预测器件中的光传播特性及电荷产生速率的作用,透过高通量的光学模型计算,我们可以构建最优化的器件结构获得最佳的器件性能。本报告主要围绕如何结合这两种关键策略来提高有机及钙钛矿太阳电池的性能。^2-5我将重点阐述新型共轭聚合物界面材料的设计及其在不同太阳电池中的应用,基于这些界面材料的合适的电导率、能级及加工性能,可有效提高电池的性能。同时,也将涉及到新型界面材料及光学调控应用于高效半透明太阳能电池^6,7及叠层太阳电池⁸。