与传统的无机半导体太阳能电池相比,聚合物太阳能电池具有原料种类丰富、易加工、易制备、重量轻等优点,尤其是可通过廉价的印刷工艺获得低成本、柔性、大面积器件,因此成为近年来新型光伏器件最具发展潜力的方向之一。然而目前,聚合物太阳能电池能量转换效率还比较低,离商业化还有一段距离。活性层光吸收能力不强是局限太阳能电池能量转换效率提高的原因之一,而利用表面等离子体共振可以有效增强活性层对光的吸收。目前,利用金属纳米粒子的表面等离子体共振来提高聚合物太阳能电池效率已经得到广泛研究。金属纳米粒子的大小、形状将直接影响其表面等离子共振效应,金属纳米粒子在聚合物电池中的掺杂位置也同样非常重要。本论文将从以上两个角度出发来设计制备表面等离子体增强聚合物太阳能电池。我们成功合成了新型纳米粒子—金六八面体,并将其引入到常规P3HT:PC61BM聚合物太阳能电池的阳极缓冲层中。最终制备出的电池短路电流密度及能量转换效率分别从对比器件的8.55 mA/cm2和2.81%提升到9.66 mA/cm2和3.34%,分别提高了12.98%及18.86%。本文又成功合成出二氧化硅包裹的金立方纳米粒子,并首次将其直接置于高性能PTB7:PC71BM聚合物太阳能电池活性层中,通过优化掺杂浓度,制备出了最佳增强效果的高效聚合物太阳能电池,其短路电流密度以及能量转化效率从基础对比器件的16.98mA/cm2和7.38%分别增加到21.22 mA/cm2和9.06%,分别提高了24.97%及22.76%。分析表明,二氧化硅包裹的金立方纳米粒子强的局域表面等离子体共振直接作用于光活性层,极大促进了活性层对光的吸收,从而有效提高了短路电流密度,进而提高了器件能量转换效率。