小分子有机光伏电池(Organic Photovoltaic Cells，OPVs)由于具有制备工艺简单，低成本，可制备在柔性、透明衬底上等优势，受到越来越多的关注。然而小分子OPVs中，有机半导体材料由于存在低载流子扩散距离和宽的光学带隙的不足，导致器件的光学性质和电学性质严重不匹配，OPVs的效率较低。除此之外，常用的热蒸发工艺需用到高真空设备，导致小分子OPVs的大规模制备成本高。　　为了提高器件的光学吸收，一般会利用串联结构和在金属电极界面插入光学缓冲层。BCP目前是用的最广泛的金属界面缓冲层和串联结构中间层中的材料。但是BCP由于受到自身低电导率和电荷抽取势垒(C60/BCP界面)的影响，导致其厚度极薄，不是一个最佳的光学调控层。C60∶LiF纳米复合材料由于具有高电导率、光学性质可控、与C60受主分子能级匹配等优势。并且其厚度调节范围广，能够应用到小分子OPVs中作为金属界面缓冲层和串联结构中间层中的材料，改善C60/BCP之间的界面接触，成为一个最佳的光学调控层，从而增强器件的光吸收。　　为了解决物理蒸镀有机小分子工艺成本高的问题，近年来大量地研究聚焦到了溶液工艺小分子有机光伏器件的制备上。目前溶液工艺的小分子OPVs制备中，电池的转换效率主要受到制备工艺的影响。不同的制备工艺往往导致活性层的形貌和结晶性有所差异，影响了载流子的产生、输运以及复合。而对于目前效率较高的p-DTS(FBTTh2)2溶液工艺小分子OPVs器件，退火处理直接决定了薄膜形貌和载流子的传输，能够有效平衡载流子的抽取和复合。因此，找到最佳退火工艺成为进一步提高转换效率的关键。　　本论文主要研究了C60∶LiF纳米复合材料应用于有机小分子器件作为新型界面缓冲层和串联结构中间层材料。通过优化C60∶LiF的混合比例和厚度以及验证其欧姆接触C60/C60∶LiF/Al界面，利用模拟计算和实验结合的方法，进一步验证了C60∶LiF的引入形成C60∶LiF/BCP双层结构后，会进一步加强器件在长波区域的光吸收，提高能量转换效率，结果已经发表在J.Appl.Phys杂志上。另外通过器件制备和理论计算，验证了C60∶LiF替代现有的BCP层材料形成新型的C60∶LiF/Ag/MoOx中间连接层后能够进一步增强器件的光学吸收，提高OPVs的能量转换效率。利用C60∶LiF可调节厚度范围增强和平衡了串联结构OPVs子单元的光学吸收，得到了更高的Jsc，结果已经发表在Appl.Phys.Lett.杂志上。　　在溶液工艺小分子OPVs制备方面，本论文还系统研究了不同退火温度对OPVs器件性能的影响。通过对p-DTS(FBTTh2)2∶PC60BM混合薄膜进行AFM，XRD，迁移率测试表征，发现不同的退火温度影响了薄膜形貌、载流子迁移率，从而影响了OPVs内部的激子分离和载流子传输程，导致OPVs的Jsc，Voc，FF不同，并且得到了最佳的退火温度80℃。并且用长波吸收的PC70BM替代PC60BM后，在没有特殊界面修饰和光学吸收增强的作用下，实现了6.04％的器件效率，研究结果正在撰写中。　　本论文的工作将有助于进一步研究纳米复合材料用于有机小分子的光学调控，并且为优化溶液有机小分子工艺的退火工艺奠定基础。