有机太阳能电池由于其成本低廉,质量轻,具有柔性,适用于溶液法大规模生产等优势,有望成为最具前景的能源获取技术,为可穿戴电子设备,5G基站,和建筑光伏一体化等先进科技提供能量供给方案。目前,得益于新型有机活性材料的快速发展,特别是非富勒烯电子受体,单节有机太阳能电池可实现的最佳光电转换效率已经突破18%。然而,由于有机半导体材料较低的结晶性及有限的激子扩散长度,有机太阳能电池器件内高效的光电转换过程高度依赖于活性层的微纳形貌,如合适的给受体相分离尺度以促进激子解离,紧密的分子排布以利于电荷传输。在本文中,我们制备了一系列基于非富勒烯电子受体的二元及三元本体异质结有机太阳能电池器件,探究了活性层组分和成膜环境对活性层内分子排布有序性、聚集态结构以及对有机太阳能电池器件光伏性能的影响。主要的研究内容和结论如下:（1）通过将非富勒烯电子受体IT-M作为第三组分引入PBDB-T:m-INPOIC二元光伏体系,制备了最佳光电转换效率达13.9%的三元有机太阳能电池器件。PBDB-T:m-INPOIC共混薄膜内展现出了适合电荷分离的理想相分离尺寸,但并不利于电荷传输。通过活性层形貌研究发现,添加适量的IT-M后,给受体的相区尺寸明显增大,聚合物给体PBDB-T的分子间有序排布也得到了增强,并形成了有利于电荷传输的双连续网络结构。最终由于开路电压,短路电流和填充因子的同时提升,器件的光伏性能从二元的12.8%提高到了三元的13.9%。（2）活性层内分子的有序性对器件性能至关重要。然而,在成膜过程中聚合物给体和非富勒烯受体同时进行的有序化过程通常会相互干扰,导致结构有序性受限。通过在热基底上涂膜,抑制了具有温度依赖聚集特性的PBDB-T聚合物给体的有序性,从而减小对受体分子m-INPOIC的扩散限制,促进了受体分子的堆积。然后再对活性层薄膜进行热退火后处理以促进PBDB-T分子进一步有序化。这一热场诱导聚集策略促使活性层薄膜内分子聚集和相分离的平衡,有效促进了给受体界面处的激子解离,增强和平衡了载流子迁移率,从而使PBDBT:m-INPOIC二元器件的效率提升至13.9%。