得益于新型给体和受体材料的合成以及器件结构的优化,有机太阳能电池的光电转换效率从不到1%提高到18%以上。然而,关于活性层薄膜形貌的演变机理,仍很缺乏高分子物理方面的认识。并且,有机太阳电池的热稳定性较差,限制了其商业化的应用。针对于此,本文在在PBDB-T:ITIC体系中,引入具有三维结构的苝酰亚胺类小分子PDI-C11。结果表明,PBDB-T:ITIC体系在160°C退火处理12 h后,器件效率只有初始值的56.1%。引入PDI-C11后,器件效率经热退火处理,仍能保持初始值的80%,认为PDI-C11能有效提高PBDB-T:ITIC体系的热稳定性。热分析结果发现,ITIC在180°C附近会出现明显的冷结晶峰,而加入PDI-C11后,冷结晶峰消失,认为PDI-C11提高PBDB-T:ITIC体系热稳定性的机理在于抑制了ITIC的结晶。溶剂类型会改变组分在溶液中的预聚集状态和活性层中结晶组分的结晶性。为了研究溶剂类型诱导的组分预聚集对共混体系结晶和相容性的影响机制,将PDCBT-2F和N2200作为第三组分,引入高效的PM6:Y6体系中。研究发现,采用氯仿（CF）溶剂加工时,PDCBT-2F和N2200都能提高PM6:Y6体系的效率,而采用CB溶剂时,PM6:Y6体系的效率大幅下降,引入PDCBT-2F后,器件效率进一步下降,而N2200仍能提高器件效率。通过透射电子显微镜（TEM）,发现Y6薄膜经CB溶剂加工后,出现了大尺度的聚集,PDCBT-2F则导致Y6薄膜的聚集进一步加剧,而N2200可以形成纤维网络结构,优化器件性能。溶液紫外光谱和表面能分析表明,CF溶剂中各组分的吉布斯自由能接近,在溶液中的预聚集匹配。CB溶剂中,Y6的自由能过小,与其他组分差距较大,预聚集不再匹配。差示扫描量热仪（DSC）的结果表明,CF溶剂制备的Y6具有更完善的结晶,CB溶剂制备的Y6存在多个熔融峰,溶液中过度的聚集导致Y6并没有形成完善的结晶,且出现了多晶型。根据Flory-Huggins理论和熔点下降法,提出了Y6的多个晶型对应了多个χ值,不同的χ值说明相容性大小存在差异,认为组分间的相容性由多个χ值和熔融峰热焓值的比例共同决定。采用CB溶剂加工时,N2200与Y6仍存在部分相容性好的混合相,并促进了Y6的结晶,而PDCBT-2F与Y6之间的相容性很差,导致两种第三组分对活性层形貌和器件性能产生了不同的影响。因此,各组分在溶剂中的预聚集匹配导致的相容性变化可为优化并调控活性层薄膜形貌及提高有机太阳能电池性能提供理论指导。