有机太阳能电池以低成本、可半透明、可柔性以及可大面积印刷制备等优异的特点,得到了众多研究者的关注并取得了迅速的发展。电子给、受体材料混合得到的活性层形貌对这类有机半导体材料的电池性能具有根本性的影响,因此调控活性层形貌是有机太阳能电池研究中的重要课题。良好的活性层形貌应当具有合适的给受体相分离程度、双连续互穿网络、更规整的分子排列和堆积、合适的晶畴大小以及纯度。本论文围绕活性层形貌的优化与调控展开,研究了有机小分子给体材料作为活性层的第三组分,以及二维锑烯纳米片作为固体添加剂时对有机太阳能电池活性层形貌及电池性能的影响。本论文的主要研究内容如下:一、设计并合成了苯并噻二唑并二噻吩作为桥联基团的小分子给体化合物DTBT-BO,并应用其构筑基于给体:给体:受体（PM6:DTBT-BO:BTP-e C9）的三元有机太阳能电池,对所得器件性能和第三组分作用机理进行了研究。通过采用具有强结晶性小分子给体材料的骨架,并引入具有吸电子性质共轭结构的桥联单元,使目标分子得到了较低的最高占有轨道（HOMO）能级,作为第三组分加入后提升了器件的开路电压。同时该三元共混薄膜的形貌相比于二元共混薄膜具有更明显的face-on堆积取向和更紧密的受体分子堆积,获得了更高的填充因子。最终基于DTBT-BO的三元器件获得了17.72%的器件效率,相比与相应二元器件提升了2.9%,说明加入含吸电子共轭桥联单元的强结晶性小分子给体第三组分是提升二元器件性能的有效手段。二、制备了具有不同尺寸的锑烯纳米片,并将作为固体添加剂用于PM6:Y6有机光伏器件,研究了添加材料对器件效率和稳定性的调控机理。研究发现引入锑烯纳米片使得基于PM6:Y6体系的光伏器件得到了效率和稳定性具有提升,并且该策略对不同的活性层具有一定普适性。采用annealed和blended两种方式引入锑烯纳米片,发现前者有着比后者有更简易的制备流程以及更好的器件表现。锑烯纳米片作为成核中心,促进了受体分子的堆积,提高了给、受体相分离程度,从而提升了开路电压。与未使用固体添加剂的器件相比,锑烯纳米片的光散射作用提升了器件的光利用效率,使得器件获得了更高的短路电流密度。在最优条件下器件得到了0.84 V的开路电压,26.61 m A cm-2的短路电流密度,70.59%的填充因子和15.71%的器件效率。