有机太阳电池（OSCs）由于具有成本低、重量轻、柔性化、可卷对卷生产等优点而备受关注。然而,由于有机材料具有激子扩散长度较短和载流子迁移率较低的特点,因此将活性层的厚度限制在100 nm左右,但这种做法降低了活性层的光吸收效率,从而影响了器件的性能。为了解决活性层的光吸收问题,通常引入光子晶体、衬底织构化处理、金属诱导局部表面等离激元共振等光管理方案来实现在不增加活性层厚度的情况下提高活性层的光吸收。本文主要研究氧化物纳米颗粒对P3HT:PC₆₁BM有机太阳电池性能的影响,探索并总结提高P3HT:PC₆₁BM有机太阳电池性能的研究方案。本文的研究工作主要包括以下几个方面:（1）通过改变活性层P3HT:PC₆₁BM溶液的浓度和旋涂速度来控制薄膜厚度,进而优化器件性能。结果表明:P3HT和PC₆₁BM溶液浓度为20 mg/mL,旋涂速度为1000 rpm/min,退火温度为100 ^oC时,退火时间为15 min,器件的性能最优,其光电转换效率为2.11%。（2）研究了SiO₂纳米颗粒嵌入对P3HT:PC₆₁BM有机太阳电池性能改善的机理。实验和理论研究均表明,短路电流密度的提升主要归功于SiO₂纳米颗粒的光散射使活性层的光吸收增强,最终改善了器件性能。与ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PC₆₁BM/Al结构的平面参比器件相比,嵌入粒径为160 nm的SiO₂纳米颗粒对器件性能有所提升,其短路电流密度增加约17.5%,即从10.30mA/cm²提升到12.10 mA/cm²。实验发现,SiO₂纳米颗粒的尺寸过大使得异质结的质量变差,导致该种结构的太阳电池的填充因子偏低。（3）为了提高P3HT:PC₆₁BM有机太阳电池的短路电流密度和填充因子,添加乙酰丙酮锆（ZrAcac）层修饰阴极并在活性层中掺入SnO₂纳米颗粒。研究表明,该结构器件的短路电流密度和填充因子都得到提升,主要原因是SnO₂纳米颗粒的掺入提高了活性层的光捕获能力,从而增加了光生载流子的产生率;同时,SnO₂纳米颗粒的掺入提高了载流子迁移率,促进激子的传输,增加了载流子在电极处的收集率。研究发现,与ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PC₆₁BM/Al结构的平面参比器件相比,以ZrAcac作为阴极修饰层,且活性层中添加4 wt%的SnO₂纳米颗粒后器件的性能最优,器件的光电转换效率达到3.21%（短路电流密度为12.16mA/cm²,开路电压为0.55 V,填充因子为48%）。