随着城市化和工业化的快速发展以及世界各地人民生活方式的变化,全球对清洁能源和可持续能源的需求呈指数增长。太阳能由于其环境友好性、丰富性和可持续性,已成为最有希望替代现有不可再生化石燃料的候选能源。相较于传统的无机太阳电池,有机太阳电池具有质轻、柔性及可溶液加工等优点。除了作为传统的光电转换太阳电池外,由于其独特的光学选择透过性,可以更全面地利用生活/工作空间的资源,在建筑光伏一体化和电动汽车等领域具有不可替代的优势,受到了科学界和工业界的广泛关注。建筑光伏一体化可以广泛利用现代城市环境中窗户、屋顶、侧壁和立面的大表面积制备美观的半透明发电太阳能窗,被认为是未来市场上最具前景的新能源技术之一。虽然目前单节有机太阳电池的能量转换效率（PCE）已经超过了19%,但是可以满足上述应用需求的半透明有机太阳电池的研究相对比较落后。因此提高半透明有机太阳电池的可见光透过率（VLT）和光利用率（LUE,即PCE与VLT的乘积）是目前半透明有机光伏领域的热点及难点。论文以此为出发点,分别基于高效和高透的二元有机太阳电池体系,通过选择合适的第三组分和器件工程的优化构建了具有较高VLT和LUE的三元半透明电池器件。为今后半透明有机太阳电池的研究提供了材料选择和器件结构设计方面的参考。在第二章中,为了克服现有高效二元有机太阳电池体系（PM6:Y6-BO）由于在可见光范围内有较强吸收而导致其半透明电池器件较低VLT（～16.58%）的问题,本工作通过筛选采用具有较深最高占据分子轨道（HOMO）能级的窄带隙聚合物给体（PM2-Cl）作为第三组分,部分取代高效体系中宽带隙聚合物给体（PM6）来制备三元半透明有机太阳电池。在提高半透明光伏器件VLT的同时,减缓了第三组分加入后对器件PCE造成的衰减,最终获得更高LUE的半透明有机太阳电池。随后,我们进一步减小薄银电极和活性层的厚度实现了更高VLT（～23.15%）和LUE（～2.40%）的半透明太阳电池器件。本章工作证明了通过选用与主宽带隙给体HOMO能级更接近的窄带隙给体作为第三组分,可以实现更高VLT和LUE的三元体系半透明有机太阳电池。在第三章中,为了进一步提高半透明太阳电池的VLT,我们采用吸收紫外光的超宽带隙给体（TAPC）和吸收近红外光的非富勒窄带隙受体（Y6）制备了高透的半透明有机太阳电池。通过对活性层厚度和后退火温度的调节,优化了TAPC:Y6二元不透明有机太阳电池,获得3.72%的PCE（其活性层薄膜的VLT～70%）。为了进一步提高该体系的PCE,我们在TAPC:Y6二元体系中掺杂少量的PM6作为第三组分,在保持活性层较高VLT（～66%）的同时其器件的PCE提高至7.71%,从而获得更高LUE的三元电池器件。第三元组分PM6的加入减少了电池器件中电荷的复合,促进了载流子的分离和传输,因此有效地改善了器件的短路电流密度和填充因子。此外,我们选择了电导率和透过率都较高的薄金电极代替银作为半透明器件的顶电极,进一步优化了三元半透明电池器件,最终获得了VLT约为39.26%、LUE约为2.17%的半透明太阳电池。本章工作证明了采用超宽带隙给体与窄带隙受体的组合可以构建高透的半透明有机太阳电池,另外通过加入合适的第三组分可以进一步提高半透明电池器件的PCE和LUE,为之后发展具有高VLT的高性能半透明有机太阳电池提供了技术支持。