聚合物太阳能电池具有材料种类多、质轻、柔性、易加工、可大面积成膜、分子及薄膜性质的可设计性等显著优点,被看作是硅基太阳能电池廉价、优质的替代品,但存在着能量转换效率较低的缺陷。本论文围绕聚合物本体异质结型太阳能电池开展以下研究工作。首先,本文对五种不同结构的聚合物太阳能电池的光电转换机理做了详细叙述,并综述了提高聚合物太阳能电池能量转换效率的有效途径。其次,本文通过对聚合物太阳能电池等效电路进行分析,以太阳能电池IV特性为基础,建立了Matlab/Simulink仿真环境下的聚合物太阳能电池的等效仿真模型,定量模拟了不同的光照强度以及不同串联电阻、并联电阻对光伏电池输出特性的影响,得到了接近实际器件的性能特性。从仿真的结果可以得出以下结论:1、太阳能电池是一种非线性器件,其输出量与多个变量如环境温度、日照强度、串联电阻、并联电阻都密切相关。2、光照强度的大小直接影响太阳能电池输出电能的多少。太阳能电池的输出功率、短路电流、开路电压都随着光照强度的增强而增加。3、串联电阻、并联电阻对器件的IV特性的影响较大。随着串联电阻的减小,器件的短路电流增大,且器件的性能包括填充因子、能量转换效率等增强明显。随着并联电阻的增大,器件的开路电压增强。也说明了光伏器件的开路电压主要受并联电阻Rsh的影响,随着并联电阻的增大而增大,与串联电阻无关。并联电阻对短路电流基本没有影响,同时串联电阻对开路电压也没有影响。而较小的串联电阻和较大的并联电阻能够产生较高的填充因子,器件的能量转换效率也会提高。最后,我们在实验中制备了7组电池器件用于测量与表征。通过制备利用不同的热处理方式后的电池器件,对其表面形貌、IV特性曲线、PV特性曲线的比较分析,得到了不同的热处理方式对电池器件的开路电压、短路电流、填充因子以及能量转换效率的影响。在ITO/ PEDOT:PSS / PCBM:P3HT /Al结构中,热处理在使器件活性层吸收光谱红移的同时,还增加了活性层的表面粗糙度,提高了活性层的结晶度,使P3HT与PCBM出现了相分离,有利于载流子在互穿网络结构中传输,一定程度上提高了有机半导体材料的载流子迁移率。热后处理的方式不仅改变了活性层的相分离,而且可能改变了活性层与金属电极的接触表面状态,活性层的表面出现了相对的凹凸不平,这种凹凸的表面可能增大了活性层与Al电极的接触面积,从而更有利于电极对于载流子的吸收提取。同时,经过热处理后的电池器件串联电阻极大地减小,而表面粗糙度的增加,在很大程度上减少了光的反射,从而达到提高短路电流、开路电压和填充因子的目的。我们对经过不同热处理方式的三组实验样品进行IV特性的测量,结果发现经过热前处理的电池器件的开路电压VOC、短路电流密度JSC、填充因子FF分别为0.421V、1.53mA/cm2、30.79%,比未经过热处理的电池器件的开路电压、短路电流密度、填充因子分别提高了71.8%、30.8%、26.2%,而能量转换效率更是从0.08%提高到0.21%。而经过热后处理的器件,比较热前处理的器件,虽然开路电压增加不大,填充因子出现略微下降,但是短路电流密度却由1.53mA/cm2提高到5.03mA/cm2,能量转换效率从0.21%提高到0.77%,提高了近3倍。