有机太阳能电池具有轻便、柔性以及可以大规模生产等优点受到越来越多的关注与重视。材料合成与器件工艺的不断发展持续推动着有机太阳能电池转换效率的提升。本论文基于合成的新型喹喔啉类聚合物给体材料,通过与不同的受体材料组合,制备二元或三元有机太阳能电池,系统研究受体材料的种类、器件制备工艺等对电池性能的影响规律。论文的主要工作如下:(1)合成了一种含有硫醚侧链的喹喔啉基聚合物PBDT-DFQX1,并将之分别与PC70BM、ITIC、ITTC受体材料组合,制备三种二元有机太阳能电池,系统研究了受体材料的种类、器件制备工艺等对电池性能的影响规律。基于PC70BM受体制备的器件的最高能量转换效率为6.19%,ITIC器件的效率为6.42%,而ITTC器件的效率达到9.70%,证明给/受体之间具有良好的光谱互补性是获得高性能电池器件的必要条件。(2)创新性的将SBS作为加工用添加剂应用于ITIC器件中。发现SBS可以诱导活性层中的分子产生更有序的排列,从而改善活性层中给/受体之间的相分离行为,由此同时提高了器件的填充因子与短路电流,将其能量转换效率由6.42%提高到了 7.46%。(3)选择与给体材料HOMO/LUMO能级相差更小的受体0-IDTBR和N2200,分别与PBDT-DFQX1进行匹配制备非富勒烯聚合物太阳能电池(PBDT-DFQX1/0-IDTBR)和全聚合物太阳能电池(PBDT-DFQX1/N2200)。发现热退火处理工艺可以提高器件活性层的吸光强度与分子规整性;给/受体间很小的HOMO/LUMO能级差不影响电池中激子的分离和电荷传输行为,而有利于降低器件的开压损失,从而提高电池效率。基于PBDT-DFQX1/O-IDTBR的非富勒烯有机太阳能电池的效率达到8.67%,而开压损失只有0.56V;PBDT-DFQX1/N2200全聚合物有机太阳能电池的效率也达到6.66%,同时也保持着0.56V的低开压损失。(4)选择与PBDT-DFQX1在光谱上具有较好互补性的J52,将J52与PBDT-DFQX1作为给体,N2200作为受体,制备了三元全聚合物有机太阳能电池,获得了 7.99%的能量转换效率。发现BDT-DFQX1与J52两个给体之间存在着能量转移,电池类型属于独立工作机制;高分辨AFM测试结果表明,第三组分的加入使得活性层的相图由二元电池的双连续结构转变为三元的海岛结构。