软物质的电子及物理性能通常具有很大的可调节性，这和材料内部的微纳米结构有很大的联系。材料的基本性能和形貌之间的复杂相互作用可以使用一系列测试表征手段来测量。然而，由于有机材料之间的对比度较低，而且聚合物通常处于无序或者低序分子排列状态，这使得传统的测试手段(X射线，中子，电子技术)对这类复杂体系的形貌表测试异常困难。进来发展的软X射线散射技术(通过测试每个分子唯一的电子轨道)为揭示有机材料中低序的分子的排列及其中的物理化学基本问题开辟了一条全新的道路。这种测试手段为人们更深层次理解有机太阳能电池中结构和性能的关系提供了强有力的手段。聚合物太阳能电池中活性层形貌中的多尺度分布(hierarchical structure)间的相互联系，及在异质结界面处无定形部分的分子取向排列(molecular orientation)是以前没有被观察到的。[1]我们使用软X射线散射手段揭示了这些全新结构参数对有机太阳能电池性能的决定性作用。