聚合物固体薄膜太阳能电池采用共轭聚合物作为材料,加工方便,成本低,可以通过分子设计实现多功能化,同时具有可制备弯曲和大面积器件的优点,使其自90年代出现起就受到人们的青睐.各国化学家、物理学家和材料学空从材料的选择和器件的优化对聚合物太阳能电池做了深入的研究,在研究和应用方面均取得了可喜成果.尽管如此,目前聚合物太阳能电池的光电转移效率还是比较低,通常为1﹪~2﹪,因此聚合物太阳能电池的研究也面临着很大的挑战,只有得到更高效率、性能稳定的聚合物太阳能电池,才能实现聚合物太阳能电池的商业化.聚合物固体薄膜太阳能电池中作为电子给体相的共轭聚合物和作为电子受体相的材料是影响太阳能电池性能的重要因素,因为只有电子给体相与电子受体相形成微相分离的互穿网络,才能提高聚合物太阳能电池的的效率.该论文在该实验室所合成的大量新型电子给体型共轭聚合物以及新型C<,60>衍生物受体的基础上,从聚合物太阳能电池的器件结构的角度出发,研究提高器件性能的途径.并从聚合物太阳能电池的给体相和受体相两方面着手,提出了改善此类电池的一些途径,探讨了该研究领域发展的方向.在聚合物受体相的探索中,发现重氮烷烃C<,60>衍生物PCBB作为受体相,PCBB:MEH-PPV(32:1)聚合物太阳能电池在AM1.5模拟太阳光下器件的性能为J<,sc>=6.08mA/cm<2>,V<,oc>=0.85V,η<,e>=2.84﹪.比PCBM:MEH-PPV器件性能还要好.这是目前聚合物太阳能电池国内外文献所报道的最好结果之一.在聚合物给体相的探索中,利用窄带隙芴基共聚物PFO-DBT获得了低漏电流、高光电灵敏度的聚合物太阳能电池,光谱响应区扩展到650nm.在AM1.5太阳模拟光(78.2mW/cm<2>)下,PFO-DBT35:PCBM(1:2)器件中,J<,sc>=5.18mA/cm<2>,V<,oc>=0.95V,η<,e>=2.24﹪.最重要的是,短路电流随光强成线性增长,直到550mW/cm<2>的高光强(相当于5倍AM1.5辐射光强)下,相比与PCBM:MEH-PPV器件,η<,e>没有下降.这种特性说明PFO-DBT是一种理想聚合物太阳能电池材料.