有机太阳能电池由于其成本低廉、材料来源丰富、质轻、制备方法简单以及适用于大面积卷对卷工业生产工艺的优势一直是光伏领域的研究热点。但是有机半导体材料较低的载流子迁移率使活性层的厚度限制在100nm左右,难以充分吸收利用入射太阳光,因此其能量转换效率与钙钛矿太阳能电池或染料敏化太阳能电池相比始终处于劣势地位。为了在不改变活性层厚度和避免复杂工艺的前提下尽可能提升有机电池器件的光电转换效率,我们创新性地将光调控技术应用到器件内部,利用微纳结构的几何物理效应来增强入射光利用率。本文的工作主要分为以下两部分内容:(1)在传统软纳米压印技术的基础上提出两步法软纳米压印方法,利用商用CD盘和DVD盘上固有的光栅结构作为模板,将具有不同周期特征的光栅结构随机组合成复合光栅引入有机太阳能电池内部。基于复合光栅结构的电池器件相比于平面器件最大可获得约11.6%的光电流提升。(2)制备了银纳米线-ZnO柔性复合电极来代替ITO导电玻璃,并将蛾眼结构引入柔性复合电极,成功获得了能量转换效率高达12.02%的柔性非富勒烯有机太阳能电池。通过弯折测试,证明蛾眼结构对器件性能的衰减并无明显影响,器件能量转换效率的下降主要来源于弯折后顶部银电极的断裂和器件阻抗值的增加。通过FDTD仿真分析,我们将微纳结构引起的光电流提升归因于光散射增强和表面等离子体共振效应。此电流提升机制具有普适性,适用于多种活性层体系和电池结构,对将来制备高效大面积有机太阳能电池器件具有指导意义。