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聚合物太阳能电池由于其重量轻、成本低、可溶液加工并可在柔性衬底上大规模生产,而受到广泛关注。目前,聚合物太阳能电池的能量转换效率还相对较低,器件的稳定性也不好,这在很大程度上限制了它的应用与发展。本文通过合成不同的给体和受体材料,来研究分子的结构对活性层微观形貌以及光伏器件性能的影响。主要内容如下：本文首先设计合成了一种新型的稳定的光交联的含氰基联苯的侧链型液晶聚噻吩电子给体材料聚{3-[6-(4’-氰基-联苯氧基)己基]噻吩基噻吩-alt-3-(6-溴己基)噻吩}(PTcbpTT)。氰基联苯的各向异性效应可以诱导聚合物PTcbpTT取向形成有序的微观形貌,同时使紫外吸收光谱发生红移并增加光致发光。把聚合物与[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)复合薄膜进热处理之后,形成纳米尺寸的微观相分离形貌。此外,制备了以PTcbpTT/PCBM(1：1wt.%)为活性层的体相异质结太阳能电池。与未处理的器件相比,在液晶态退火之后器件的光电转换效率从0.5%增加到1.2%,它的短路电流和填充因子也明显增加,这是因为形成了利于电荷传输的有序的微观通道。与未经过紫外光照的PTcbpTT/PCBM器件相比,光交联后的器件在150℃的高温下加热两天仍然很稳定,这表明光交联结构可以有效的抑制大面积的相分离。然后,本文设计了利用乙烯基团功能化的窄带隙共聚物聚{4,8-双(2-乙基己基氧基)苯并[1,2-b：4,5-b’]二噻吩-alt-4,6-噻吩并[3,4-b]噻吩-2-基-2-乙基己烷-1-酮-alt-4,8-双(辛-7-烯-1-基氧基)苯并[1,2-b：4,5-b’]二噻吩}(PBDTTT-V)和富勒烯衍生物[6,6]-苯基-C61-丁酸癸-9-烯-1-基酯(PCBD)形成双交联的体系来提高体相异质结太阳能电池的热稳定性。通过紫外吸收光谱研究薄膜在有机溶剂中的不溶解性,来证明分子的乙烯基团在热处理条件下发生交联反应。与不交联的异质结和单交联的异质结相比,无论含不含PCBM的双交联异质结在150℃加热8h后仍然保持稳定的良好的微观形貌,有效的抑制了由富勒烯团聚而引起的大面积的相分离现象。虽然单交联的PBDTTT-V/PCBD器件的稳定性比不交联的异质结器件高,但是在150℃加热8h后器件的能量转换效率降为初始效率的一半。相比而言,双交联器件的稳定性明显增强,基于PBDTTT-V/PCBM/PCBD的器件的效率保持了初始效率的60%,而PBDTTT-V/PCBD的器件仍有79%。值得注意的是基于PBDTTT-V/PCBM/PCBD器件的效率与PBDTTT/PCBM器件的相当,这表明利用含不饱和双键的给体和受体形成双交联是一种提高器件热稳定性并且保持良好性能的有效方法。