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有机小分子及聚合物材料为基础的有机太阳能电池具有材料分子结构可设计性、质量轻、制造成本低、柔性等优点,已成为新型太阳能电池研究的热点之一。有机太阳能电池中光活性层的形貌是影响其性能的关键。本文通过关联密度泛函理论,分子动力学,耗散粒子动力学等方法,对P3HT-PC61 BM体系的聚合物太阳能电池和以有机小分子DR3TBDT为给体,PC71BM为受体的有机小分子太阳能电池的活性层形貌进行介观尺度相分离,相分离尺寸,效率。有序参数的计算模拟。本文对于聚合物太阳能电池,我们主要研究聚合物P3HT分子量和侧链的长度,还有不同添加剂对活性层形貌和区域半径的影响。同时,我们还模拟了实验当中观察不到的溶液旋涂成膜时形貌的演变过程。对于有机小分子太阳能电池,我们主要探讨给体受体的最佳比例,添加剂聚二甲基硅氧烷(PDMS)对活性层形貌的作用,对最适合用于做添加剂的PDMS的聚合度进行研究。有机-无机杂化钙钛矿材料是由有机分子和无机分子自组装形成的,其具有ABX3晶型的奇特结构,此类材料能同时高效完成入射光的吸收、载流子的激发、运输、分离等多个过程,并且其具有结构简单,能量转换效率高,低成本温和条件制备等优点,近年来发展极为迅速,获得学术界的广泛关注。自2009年钙钛矿太阳能电池首次被提出,效率为3.8%到目前的19.3%,这种发展速度前所未有,值得研究者的高度重视。本文采用基于密度泛函理论的CASTEP程序采用GGA-PBE泛函,对正交结构的ABX3(A:CH3NH3+;B:Pb2+,Sn2+;X:I-,Br-,Cl-)有机-无机杂化钙钛矿材料进行电子学性能的计算模拟。首先通过建立能够反映这类材料一般性结构的模型来计算其电子学性能,并进行比较分析找出其中的规律。该部分主要从以下三个方向进行计算：(1)研究无机部分金属元素的变化对晶体结构及电子性能的影响；(2)研究无机部分卤素元素的改变以及掺杂对晶体结构及电子性能的影响；(3)探讨甲氨基阳离子对晶体结构及电子性能所起的作用。