过去二十年,基于体异质结聚合物太阳能电池的研究长期备受关注,电池的器件效率也一直得到稳步的提高。全球各地的光伏科研工作者无时无刻不在想尽办法不断提升太阳能器件的性能并期待最终实现低成本的大规模商业化生产。本文综述了体异质结聚合物太阳能电池的发展历程,通过展开大量的器件优化工作,研究了聚合物给体侧链长度对聚合物-富勒烯太阳能电池的影响以及聚合物受体分子量大小对聚合物-聚合物太阳能电池的作用。在聚合物-富勒烯体系太阳能电池中,C₆₀和C₇₀及其衍生物PC₆₁BM和PC₇₁BM是应用得最广泛的一类受体材料。本文试图采用调节新合成的系列给体聚合物PBDs的侧链长度作为一种器件优化的手段,通过调控侧链与受体材料产生不同的作用,改变器件的光学、电学、结构以及形貌特性,从而进一步影响器件的光电转换效率。通过将PBDs与PCBM混合成膜制备器件,分析侧链长度变化与器件性能差异的关系,对将来通过侧链修饰来优化器件的工作有一定的借鉴意义。另外,通过比较基于C₆₀、C₇₀与PCBM受体的器件性能,为球碳在特定给体体系下取代其衍生物带来一定猜想。在聚合物-聚合物体系太阳能电池中,我们采用具有较高电子迁移率,较强电子结合能并且在近红外波长范围有一定光吸收能力的P（NDI2OD-T2）（也命名为N2200）作为受体材料,通过控制其不同的聚合反应时间,得到了一系列不同分子量的N2200聚合物。我们发现调节N2200的分子量大小可对聚合物的聚集状态与薄膜形貌产生不可忽视的作用,进一步影响了器件的激子分离与电荷传输效率,并最终左右器件的性能表现。通过选取适当分子量的N2200作为受体,我们获得了效率为4.81%的高效全聚合物太阳能电池,为此,我们强调分子量优化对于器件性能的有效提升十分关键,应将其视为器件优化的基本手段之一。