聚合物体异质结太阳能电池概念的提出极大的加快了有机太阳能电池的发展,传统的热退火处理能使聚合物晶化,增强空穴和电子的传输平衡,提高器件的效率,但其中杂乱的给受体相分离会导致电子空穴复合几率增加,从而限制聚合物太阳能电池效率的提高。　　 因此体异质结太阳能电池的给受体材料分布对于电池的效率至关重要,本论文从制备方法上提出两种对基于P3HT/PCBM为给受体材料的异质结太阳能电池的改进来提高聚合物薄膜太阳能电池中体异质结结构的给受体材料的分布,即提高体异质结的有序性:　　 1.提出进行热退火处理时同时引入电场和紫光照射的方法,此方法能提高体异质结结构中给受体材料的有序性,从而能提高太阳能电池器件效率36％(以传统退火方法比较)。其原理是在退火的同时加上紫光照射,有机层被激发,使得给体材料带正电和受体材料带负电,给受体材料在反向电场作用下向各自电极运动,从而使得给体材料和受体材料产生更好的取向性和晶化,利于电子和空穴的传输,减少空穴和电子复合几率,提高短路电流密度。另外由于在电场作用下,给体材料P3HT更靠近阳极,受体材料PCBM更靠近阴极,这样加强了在电极处对空穴和电子的收集。此外我们还利用了各种表征方法来研究效率提升的机制:通过X射线光电子能谱测量(XPS)、X射线衍射(XRD)、原子力显微镜和紫外-可见光区吸收分析表明新热退火方法可以使得受体材料的排序更加有序,提供更为通畅的空穴和电子传输通道;超快吸收光谱分析说明,新的退火方法对于光激发后的激子传输和分离过程影响并不大,所以短路电流的提升更多的应该是来源于电子和空穴传输过程中复合几率的减小。　　 2.提出一种利用多孔阳极氧化铝薄膜(AAO)模板和氧等离子体对聚合物的腐蚀性制作聚合物纳米孔结构的方法,并将其运用于光伏器件中。通过这样的纳米孔结构,给体与受体形成以纳米级的距离相互交叉的结构,给受体的相互交叉保证了载流子的分离和高迁移率传输,在实验中我们研究了不同等离子体轰击时间对形成纳米孔的影响,并发现具备纳米孔结构的太阳能电池器件的短路电流有明显提高。