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有机太阳能电池的由来已久却发展坎坷,目前器件的效率、稳定性和工业投放生产等方面均面临瓶颈。但其具有可设计的活性层材料分子结构,质量轻,易制备,且可制成柔性或半透明器件等优点,经过世界各地科研人员的不懈努力,目前有机太阳能电池的单节器件能量转换效率已经突破16%,但这距离工业化生产的目标仍然较远。当前人们对有机太阳能电池的研究主要集中在新型活性层材料的开发与器件工艺的优化两方面。为了扩大卟啉在有机太阳能电池领域的应用,我们对两类含卟啉的新型聚合物给体材料进行了器件表征,通过在添加剂调控和三元共混器件方面进行创新,对基础器件进行了各种工艺和结构优化,并对它们的拓展应用进行了进一步研究。主要工作内容如下:1.对于新型聚合物给体材料PL1和PL2,我们表征了它们的光学性能、电化学性能和光伏性能,在此基础上,通过使用多种添加剂对基于聚合物PL1和PL2的二元活性层形貌进行了优化,后又采用混合添加剂的思路进一步提高了PL2的光伏性能,最终器件效率达到了6.71%。为更好的发挥PL2的优异性能,我们又选择了与PL2吸收互补且能级匹配的经典给体材料PBDB-T,将PL2引入到PBDB-T:PC71BM体系中研究了三元共混有机太阳能电池的光伏性能,最终获得了7.88%的高效率。2.对于新型宽带隙聚合物给体材料PPor-I和PPor-II,由于卟啉的引入,调节了聚合物的能级和带隙,使光谱吸收增强,我们对它们的光学性能、电化学性能和光伏性能进行了研究,并采用DIO和NMP作为溶剂添加剂对基于PPor-I:PC71BM和PPor-II:PC71BM的活性层薄膜进行了形貌调控,使它们的器件效率分别提高到了3.77%和6.29%。为提高基于PPor-I:PC71BM活性层薄膜的器件光伏性能,我们采用了几种DIO和NMP混合的比例对基于PPor-I:PC71BM的活性层薄膜进行了形貌调控,使器件光电转换效率进一步提高到了5.36%,证实了混合添加剂的普适性。此外,我们还对基于PPor-II:PC71BM不同厚度的活性层薄膜的器件光伏性能进行了研究,探讨了该体系器件的膜厚依赖性,令人意外的是,活性层膜厚达到210 nm时器件仍有5.79%的光电转换效率,有利于工业上卷对卷大规模生产。