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有机光电探测器相比于无机光电探测器具有低成本，可大面积探测，光谱可调，质轻以及可柔性应用等诸多优势，因而备受关注。近年来，有机光电子器件的发展促使大量窄带隙共轭聚合物和小分子材料的合成，这些材料使得具有紫外到近红外宽光谱响应有机光电探测器的实现成为可能，并在成像、通信、生物医药、环境监测以及安全防护等领域表现出巨大的应用潜力。然而，目前基于有机半导体材料，尤其是采用溶液加工方式制备的宽光谱光电探测器，其器件性能与无机光电探测器相比存在较大差距。因此，有必要选择更为高效的材料体系，优化器件结构设计以提高器件的性能，并对相关工作机理进行为深入研究。 在本文中，我们基于窄带隙聚合物PDPP3T，制备并系统研究了具有宽光谱响应的高效聚合物光电探测器件。通过界面材料的选择与器件结构的优化设计，我们分别实现了具有低暗电流密度、高探测率的宽光谱响应聚合物光电二极管，具有高增益的宽光谱响应光电导器件以及高效的近红外至可见光上转换器件。我们的工作具体可以总结为以下几点; 1、采用PDPP3T∶PC71BM共混体系作为光敏层，引入交联poly-TPD作为电子注入阻挡/空穴传输层，制备出光谱响应范围从300 nm至1000 nm的高效聚合物光电探测器。器件暗电流密度低至0.64 nA/cm2，850 nm波长EQE达到27.7％，归一化探测率高达1.5×1013 Jones。采用高分子量的PDPP3T作为给体材料，成功将器件EQE提升至53.1％，归一化探测率提升至1.93×1013 Jones。研究了紫外光处理后TFB的溶剂阻挡特性，并将之用于电子注入阻挡和光生空穴的有效传输。考察了蒸镀小分子材料NPB，TAPC，TCTA和m-MTDATA在倒置型器件中的电子注入阻挡/空穴传输作用，实验结果表明，光生载流子的提取难易程度与材料的HOMO能级深度正相关，器件的暗电流却与后者存在反相关趋势。 2、将ZnO纳米粒子作为阳极缓冲层，通过紫外光照处理实现了器件从光电二极管向光电导体的转变。研究表明，这种转变归结于紫外光照引起的氧气分子脱附，以及伴随的ITO/ZnO和ZnO/活性层界面的反向注入势垒高度的降低。经过30s紫外光照的器件，增益阈值电压仅为1.5mV，低光强外量子效率达到140000％。器件的倍增机制符合光电导的基本模型，光电流增益可以解释为光生电子在其寿命内的快速渡越和补充。将ZnO-Al单电子结构应用于其他材料体系中，验证了其普适性。 3、结合倒置型光电探测器与叠层有机发光二极管，制备出高效的近红外至可见光上转换器件。相比于单元器件，叠层器件不仅发光效率高出一倍以上，而且光电转换效率的大幅提升，器件光子-光子转换效率高达29.6％。研究表明，叠层器件中活性层对发光单元发光的吸收并转化为光电流，以及有效近红外光吸收是光电转换效率提升的内在原因。采用PET作为基底，制备出大面积柔性上转换器件，相比于近红外检测卡更为有效。