聚合物太阳能电池由于其价廉、柔性、透明和可大面积印刷等特点倍受关注。为得高效率的聚合物太阳能电池,聚合物太阳能电池的研究方向主要有三大领域:即活性层分子结构的设计来最大限度的吸收太阳光;给体/受体界面调控以改善活性层的微观形貌、提高电荷的产生与传输;阴、阳极与活性层界面修饰来提高电荷在相应电极上的收集。由于有机与无机的不相溶等问题,我们主要研究聚合物太阳能电池的界面调控和聚合物/无机量子点杂化太阳能电池活性层有机/无机的界面优化。有机/无机杂化太阳能电池,由于有机聚合物与无机量子点的相溶性不好,我们通过使用嵌段聚合物侧链接枝、界面增溶剂、液晶有序组装、有序模板原位生长等方法来改善活性层的有机聚合物与无机量子点的相互作用,使其形成取向连续的相分离结构。我们合成使用了嵌段聚合物的自组装来诱导无机纳米晶的分散和组装。使用硬-软嵌段聚合物P3HT-b-PEO来诱导ZnO分散,由于PEO段的含氧基团与ZnO的极性表面的相互作用,P3HT-b-PEO的自组装过程可以诱导ZnO的组装。或将P3HT-b-PEO作为P3HT/ZnO杂化体系的界面增溶剂来改善有机P3HT与无机ZnO的相分离尺寸。我们合成了侧链液晶的硬-硬嵌段聚合物P3HT-b-PTcbp,将其与含相同液晶基元配体修饰的无机纳米晶共混成杂化活性层,由于硬-硬嵌段聚合物的侧链液晶与无机纳米晶的配体液晶小分子的液晶协同组装作用可以驱动整个杂化体系的组装。两亲性的硬-硬嵌段聚合物P3HT-b-P3TEGT,将其作为基体原位合成无机纳米晶CdS。P3TEGT段的含氧侧链使该嵌段聚合物亲于甲醇等极性溶剂,因此使用甲醇/二氯苯混合溶剂来调控P3HT-b-P3TEGT的组装形貌。由于CdS前驱体溶于甲醇不溶于二氯苯和Cd2+与P3TEGT段的含氧侧链的配位相互作用,因此,CdS在P3TEGT段上原位生成。由于该两亲性嵌段聚合物主链的结晶性和CdS在P3TEGT段上的定向分布,最终形成了一维有序的给/受体核/壳纳米束形貌。这些更有序的纳米形貌都能改善电池的器件效率和稳定性。在有机活性层与无机电极间的阴阳极界面修饰中,我们将侧链含环氧的嵌段聚合物加入P3HT:PC61BM活性层中,由于该含氧侧链较低的表面能,在活性层的旋涂过程中,将迁移到活性层表面上形成表面层,这一界面层能改善有机活性层与无机电极间界面的欧姆接触。使电池的器件效率提升至4.2%。使用水热法合成ZnO阵列作为反向器件的电子传输层,通过控制ZnO种子浓度和水热生长时间来控制ZnO阵列的长度,所形成Zn O阵列更有利于电子的传输和收集。结合有机染料和液晶小分子修饰Zn O阵列的表面形成核/壳或核/双壳阵列作为电子传输层,修饰层有利于钝化ZnO阵列表面缺陷和优化器件能级。最终器件的光电转换效率提升至8.0%。此外,常用于界面修饰层的材料是共轭聚电解质。在共轭聚电解质中,以电子缺失主链的共轭聚电解质研究较少,主要是由于其合成难度大。我们使用Yamamoto聚合方法从含不同离子末端侧链以苯并三唑为主链的单体聚合到共轭聚电解质,对这些共轭聚电解质溶液的研究发现,离子侧链(吡啶,季胺和磺酸末端)影响了主链的聚集和光学性能。在紫外吸收光谱中,含季胺末端的共轭聚电解质的吸收位置最红移,溶液聚集态粒子最大和荧光量子产率最大(其甲醇溶液达61%)。同时,对含阳离子侧链的共轭聚电解质,可观察到负溶剂效应,而含阴离子侧链的共轭聚电解质,可观察到正溶剂效应。