有机太阳电池（OSCs）由于具有制备成本低、可溶液加工、质轻、柔性、可实现卷对卷大面积生产等优势而引起了广泛关注。随着研究的不断深入,OSCs性能不断提升,器件的功率转换效率（PCE）不断被刷新。到目前为止,单节OSCs的PCE已经超过了15%,器件效率不断提高主要归因于新活性层材料的合成,器件结构的优化,活性层形貌的调控以及电极界面的修饰。在活性层和电极之间引入电极界面层的目的主要是降低载流子的抽取势垒,改善活性层和电极的接触,从而在电极界面处实现欧姆接触,是提高器件性能的一种有效手段。本论文将围绕OSCs阴极界面层（CIL）开展研究。分别研究反式OSC中碱金属氟化物（AMF）作为氧化锌（ZnO）掺杂剂的应用及作用机理和表面活性剂包覆多金属氧簇复合物（SEPC）作为CIL在正式OSC的应用及其作用机理。本论文主要阐述了以下内容:第一章中,绪论部分除简述了OSCs的发展历史、研究进展、基本工作原理和分类、也描述了器件的制备流程和表征OSC性能的参数。最后重点阐述了阴、阳极界面材料的种类和发展。第二章中,系统研究了碱金属氟化物（AMFs）作为ZnO的掺杂剂提高反式OSCs器件性能的作用机理。使用AMFs掺杂ZnO可以有效地提高器件的载流子抽取能力,电子迁移率,电子浓度和内建电场。结果以NaF、KF、CsF掺杂ZnO为CIL的基于PTB7:PC₇₁BM的OSCs的PCE分别达到了8.64%,8.39%,8.28%。X射线光电子能谱（XPS）结果呈现AMFs的引入减少了ZnO表面的氧缺陷态。扫描电子显微镜-能量色散谱（SEM-EDS mapping）图和XPS深度剖析结果表明ZnO:NaF表面的钠离子数量明显高于ZnO:KF表面的钾离子数量及ZnO:CsF表面的铯离子数量,因此钠离子有更多的机会接触到ZnO表面的缺陷。所以含有ZnO:NaF的器件呈现了最高的器件性能。第三章中,利用一种新型的具有取代基团的SEPC,即[(C₈H₁₇)₄N]₄[PW₁₁VO₄₀]作为CIL制备了一系列富勒烯（FA）和非富勒烯（NFA）体系的OSCs,以PTB7-Th:PC₇₁BM为活性层的OSCs的PCE可以达到9.67%,PBDB-T:ITIC为活性层的OSCs的最大PCE可以达到10.67%,这说明TAPW₁₁-V是一种既适用于FA体系,又适用于NFA体系的高效的通用CIL材料。另外,载流子迁移率测量和电容-电压特性曲线表征结果表明在OSCs中引入TAPW₁₁-V做CIL可以有效的提高载流子迁移率,载流子密度和内建电场等。通过紫外光电子能谱（UPS）表征,我们发现TAPW₁₁-V不但降低了铝的功函数,又被铝进行了n型掺杂,这有利于增加电子的密度和电子的抽出,从而进一步提高OSCs的性能。