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聚合物太阳能电池（PSCs）因为质量轻、成本低、可大面积卷对卷生产等优势被广泛研究。最近,人们通过新材料的合成、界面层的修饰、活性层形貌的调控和器件结构的优化使得单节PSCs的能量转换效率（PCE）超过了13%。而反式聚合物太阳能电池（i-PSCs）由于比正式结构有更高的效率和更好的稳定性越来越引起人们的关注。在反式器件中,通常有一个阴极界面层（CIL）被插入到ITO和活性层之间来降低ITO的功函数及改善ITO和活性层之间的界面接触。氧化锌（ZnO）因其适合的能级、低成本、无污染等优点,成为一个非常有竞争力的阴极界面材料。然而ZnO作为i-PSCs的CIL也有一些缺陷。首先,无机ZnO与有机活性层之间的接触质量比较差,它们之间较大的串联电阻会减小载流子传输效率,导致较低的短路电流密度(JSC)和填充因子（FF）;其次,在制备ZnO薄膜的过程中容易引入表面缺陷,这些缺陷会成为载流子的再结合中心,严重损害器件的性能和稳定性;最后,溶液加工制备的ZnO薄膜的导电率比较差,这也会影响电子的传输效率,进而影响器件的性能。为了解决这些问题,通过合适的材料来修饰ZnO是非常必要的。另外,甲醇处理活性层可以使活性层中给受、体分子在纵向上重新分布,形成较好的相分离。但甲醇较快的挥发导致活性层中给体和受体分子在纵向上重新分布的时间不够充分。所以,我们有必要延长甲醇的挥发时间,使其更加有效的提高PSCs的性能。在本论文中,我们首先找到了一种具有应用前景的ZnO制备方法,然后用有机材料和无机材料修饰这种ZnO来实现高效的i-PSCs。另外,我们也用甲醇:水混合溶剂处理活性层来提高PSCs的性能。第一部分工作,我们制备了四种类型的ZnO CIL,分别为溶胶凝胶法制备的ZnO（S1）和ZnO（S2）膜,纳米粒子法制备的ZnO（N1）和ZnO（N2）膜。对比了在相同厚度下,不同ZnO作为CILs,PTB7:PC71BM为活性层的反式器件效率和稳定性。结果显示含有ZnO（S1）（溶胶凝胶法制备）的器件效率和稳定性都是最好的。我们发现基于ZnO（S1）的器件有最大的内建电压、载流子浓度和迁移率、激子分离和载流子抽取效率。这是因为ZnO（S1）与活性层之间的界面接触是最好的。另外,我们研究了ZnO界面层的厚度对器件性能的影响。结果发现,当ZnO（S1）膜的厚度从30 nm增加到90 nm时,器件效率损失最少。这些结果证明了合成ZnO（S1）的溶胶凝胶法是一种有应用前景的方法。第二部分工作,我们用可溶于醇的异靛蓝衍生物IIDTh-NSB修饰ZnO来提高i-PSCs的性能。当0.2 mg/m L的IIDTh-NSB旋涂到ZnO上时,基于PTB7:PC71BM为活性层的i-PSCs的效率可以达到8.88%,而纯ZnO的器件效率仅为7.40%,这表明IIDTh-NSB表面修饰ZnO可以使器件效率提高20%。而用1.0 wt%IIDTh-NSB直接掺杂ZnO,器件效率也可以达到8.50%。从电容-电压（C-V）、载流子迁移率和光电流密度-有效电压的表征,我们发现IIDTh-NSB表面修饰或者掺杂Zn O可以有效地提高i-PSCs的内建电压、载流子浓度和迁移率、激子分离和载流子抽取效率。这是因为IIDTh-NSB修饰ZnO可以改善活性层和ZnO之间的界面接触,我们通过接触角测试和原子力显微镜证明了这一点。阻抗谱进一步证明了IIDTh-NSB修饰ZnO可以有效提高反式器件的JSC和FF。另外,我们研究发现,用IIDTh-NSB修饰Zn O界面层的反式器件比单纯ZnO的器件有更好的稳定性。所有这些结果都表明IIDTh-NSB是一个有效的ZnO修饰材料。第三部分工作,我们在i-PSCs中使用乙酸锂（LiAc）作为ZnO的修饰材料。PTB7:PC71BM为活性层,纯ZnO为CIL的i-PSCs的PCE为7.40%,当用5.0 wt%的LiAc直接掺杂到Zn O中,PCE可以提高到8.65%。当用1.0 mg/mL的Li Ac旋涂到ZnO表面,PCE可以提高到8.53%。通过电容-电压（C-V）、载流子迁移率和光电流密度-有效电压表征,我们发现LiAc作为Zn O的掺杂剂或表面修饰层可以有效地提高i-PSCs的内建电压、载流子浓度和迁移率、激子分离和载流子抽取效率。这是因为Li Ac修饰ZnO提高了活性层和ZnO之间的界面接触。阻抗谱进一步证明了LiAc修饰ZnO可以有效提高反式器件的JSC和FF。这些结果都表明了用廉价的Li Ac修饰ZnO是一个非常有效的提高i-PSCs性能的方法。第四部分工作,当活性层被甲醇:水（M:W）混合溶剂处理后,PSCs的器件性能得到了显著提升。在ITO/PEDOT:PSS/PCDTBT:PC71BM/Al器件中,活性层经过甲醇处理,PCE能够达到6.58%。若用M:W=6:1处理活性层PCDTBT:PC71BM表面,PCE可以进一步提高到7.44%,这一PCE值甚至高于含有Li F为CIL的器件效率（6.00%）或含有PFN为CIL的器件效率（6.88%）。同样在ITO/PEDOT:PSS/PTB7:PC71BM/LiF/Al器件中,用M:W=6:1处理活性层PTB7:PC71BM表面,PCE可以提高到8.47%。而此活性层用甲醇处理,PCE为8.14%。若活性层不做任何处理,PCE仅为7.41%。接触角和X射线光电子能谱（XPS）深度剖析结果表明M:W处理有利于聚合物和PC71BM分子在活性层纵向的相分离,这是因为溶剂蒸发可以促使富勒烯衍生物PC71BM从混合膜的内部迁移到混合膜顶部（空气）表面。这些结果都证明了M:W处理活性层是一个非常简单有效的提高PSCs性能的方法。