喷墨打印具有加工过程简单高效、采用溶液方式、加工过程灵活及易于整合和自动化等优点，被认为是聚合物太阳能电池低成本大面积制备中最具应用潜力的加工方法之一。实现高效率聚合物太阳能电池喷墨打印制备的关键是厚度均匀且精确可调、微结构可控的有源层的喷墨打印沉积。然而，喷墨打印聚合物溶液在蒸发干燥形成薄膜的过程中，会出现打印薄膜不连续和膜厚不均匀，导致薄膜中产生针孔和厚度起伏等而严重降器件性能。另外，聚合物太阳能电池有源层薄膜形貌对器件性能具有决定性影响。如何控制有源层中电子给-受体材料形成的体相异质结中P3HT的结晶程度和P3HT:PCBM的相分离尺寸，是提高有源层光吸收效率、电荷分离效率和载流子迁移率的关键，也是提高器件能量转换效率的根本。　　 针对以上问题，通过调节溶剂组成和打印条件，实现溶液稳定打印并改善喷墨打印沉积薄膜的成膜性和均匀性，实现沉积膜厚精确可控。其次，采用混合溶剂体系或溶剂添加剂的方法，通过调节混合溶剂中各组分溶解性、挥发性和溶剂比例，或采用与溶质分子具有相互作用的溶剂添加剂，调节分子在溶液中的分散/聚集状态和溶液干燥过程动力学，结合喷墨打印条件进一步调控溶液干燥过程，实现喷墨打印P3HT:PCBM共混薄膜的形貌调控和高效率聚合物太阳能电池制备。　　 采用P3HT:PCBM体系的良溶剂氯苯配制溶液，结合打印参数调节，实现了溶液的稳定可重复打印并消除了卫星液滴。通过添加高沸点溶剂能进一步提高打印稳定性，消除暂停打印对重新打印后溶液喷射的影响。通过理论计算膜厚与实际沉积膜厚的对比，验证了喷墨打印有源层薄膜中边缘沉积现象，并提出了改善打印薄膜成膜性和均匀性的两种途径:首先通过调节打印条件，提高打印液滴密度，消除了沉积薄膜中的针孔和空白，改善沉积薄膜成膜性;其次，采用混合溶剂中增加高沸点低挥发性第二组分溶剂的方法，降低溶液在干燥过程中边缘流动场强度，从根本上抑制边缘沉积而改善打印薄膜均匀性。　　 聚合物太阳能电池有源层中P3HT:PCBM形成体异质结，体相异质结中P3HT的结晶及P3HT与PCBM间的相分离程度是决定器件性能的主要因素。通过在P3HT和PCBM的氯苯溶液中加入具有不同溶解性和挥发性的第二组分溶剂形成混合溶剂体系，调节了溶液中分子分散状态和溶液干燥成膜过程的动力学，实现打印薄膜的微结构调控。第二组分溶剂的高沸点和低挥发性能可降低打印液膜在基底上的干燥时间，使P3HT分子充分自组织形成纤维晶，提高了共混薄膜中P3HT分子的结晶程度。P3HT结晶可促进PCBM聚集，增大P3HT和PCBM间的相分离程度。通过调节第二组分溶剂的含量，在提高P3HT结晶性的同时，可获得适宜尺度的相分离，从而提高薄膜光吸收效率、电荷分离效率和载流子迁移率，从根本上提高由其加工的聚合物太阳能电池能量转化效率。基于以上思想，采用四氢萘含量为5％的P3HT:PCBM氯苯溶液喷墨打印方法制备了能量转化效率达到1.41％的聚合物太阳能电池有源层。　　 通过向P3HT:PCBM氯苯溶液中加入添加剂DIO实现了薄膜微结构调控。DIO降低了溶液中P3HT分子链间的缠结程度，有利于实现线-棒构象转变，在成膜过程中提高了P3HT的结晶能力。P3HT结晶促进了PCBM聚集而增大了P3HT和PCBM之间的相分离程度。结合打印条件的调节，增加打印液膜厚度，进一步拓宽了薄膜在干燥过程动力学调节能力，增加了薄膜中P3HT结晶度和P3HT:PCBM相分离尺寸可调范围，为改善薄膜微结构和器件电学性能提供了可能。当DIO含量为3.0％，打印薄膜厚度为250nm时，由其制备的有机太阳能电池能量转化效率达到2.18％。采用DIO含量为1％的P3HT:PCBM氯苯溶液喷墨打印制备厚度为400nm的薄膜时，由其制备的有机太阳能电池能量转化效率最高达到2.26％。