随着人口的增加和经济的发展,人类对于能源的需求量在不断增长。但是,化石燃料的过度使用会带来严重的能源枯竭和环境污染问题。因此,清洁可再生的太阳能成为可选择的理想替代能源。现在,有机太阳能电池凭借其材料来源广、成本低、制备工艺简单、可制成大面积柔性器件等优势,成为人们研究的热点。现在,已知的有机太阳能电池的能量转换效率可以接近15%,但是这样仍然达不到大规模商业化生产的要求。为了提高有机太阳能电池的能量转换效率,常见的方法有:引入界面修饰层、调控光活性层形貌、掺杂等。其中引入界面修饰层能够减少界面陷阱,改善电极功函数,调节界面势垒排列,抑制电极与光活性层材料之间的缺陷等。本论文主要是通过引入界面修饰层来提高器件的能量转换效率。1.使用ZnO和Alq₃组成双层结构的阴极界面修饰层,制备器件结构为ITO/ZnO/Alq₃/P3HT:PC₆₁BM/MoO₃/Ag的有机太阳能电池。通过对比ZnO单层结构器件和ZnO/Alq₃双层结构器件,研究Alq₃对有机太阳能电池性能的影响和双阴极界面修饰层的优点。插入Alq₃后,电极和光活性层之间能形成更好的界面接触,同时可以钝化ZnO表面陷阱,降低了ZnO表面粗糙度;双阴极界面修饰层能降低器件的漏电流和暗电流,使器件具有更好的二极管整流特性;还可以提高载流子的传输,抑制载流子的复合,增强光电转换能力。这样制备的有机太阳能电池的能量转换效率最高可达4.17%,相比于单阴极界面修饰层器件提高了36.3%,器件性能得到了极大改善。2.引入PTFE/V₂O₅作为双阳极界面修饰层,有机太阳能电池的器件结构为ITO/PTFE/V₂O₅/PCDTBT:PC₇₁BM/LiF/Al。PTFE/V₂O₅双层结构能提高ITO的功函数,降低了空穴传输的界面势垒高度,从而有助于空穴的抽取。引入PTFE/V₂O₅双阳极界面修饰层抑制了载流子的复合,降低了表面粗糙度,为光活性层提供了良好的生长基底,有利于空穴的传输。这样制备的有机太阳能电池的能量转换效率最高可达6.52%。相比于单阳极修饰层器件提高了11.5%。本论文通过上述两个实验,研究了双界面修饰层对有机太阳能电池性能的影响,通过对比单、双界面修饰层之间的差别,探究器件结构对太阳能电池性能的影响,为有机太阳能电池的商业发展提供了新方法。