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非富勒烯材料因具有分子能级可调性强、吸收强度高、生产成本低廉等突出优势,使得其在有机光电器件方面的研究及应用十分广泛,尤其是在有机太阳能电池和有机光电探测器方面均有很大的突破。本论文是基于非富勒烯材料ITIC和聚合物PBDB-T活性层制备体异质结结构的光电器件,并采用界面修饰和活性层制备工艺两方面研究其对器件光电特性的作用机理。首先,研究了不同空穴传输层对有机光电器件在探测性能和光伏性能两方面的影响。制备了基于NPB和TPD两种不同空穴传输层的光电探测器件,其中采用TPD层器件的探测性能最好,暗电流为9.44×10-5 A/cm2,探测率达到2.35×1010 Jones,与未引入空穴传输层的标准器件相比,探测性能提升了35.1%。性能提升的主要原因是TPD具有相对较低的最低未占有分子轨道能级（LUMO）,且与Ag电极之间的高能量势垒有助于抑制电子反向注入,从而降低了暗电流和提升了探测率等性能;另外,采用基于TPD层的太阳能电池的转换效率（PCE）为5.26%,与未引入空穴传输层的标准器件相比,性能提高了9.8%。器件效率的提升是由于TPD的高空穴迁移率、宽带隙和较低的LUMO能级属性,使得自由电荷在各自传输通道中的传输效率有所提高并且降低了光生激子猝灭的可能性。其次,研究了在PBDB-T:ITIC中掺杂不同比例的富勒烯ICBA后对三元有机太阳能电池性能的影响。当ICBA在双受体中掺杂比例是20 wt%时,器件的效率最大,为8.82%,与未掺杂ICBA的标准器件相比,性能提升了26.2%。原因主要在于ICBA的适量掺杂一方面可以很好的调控了PBDB-T:ITIC活性层的薄膜形貌,使得其薄膜表面更加平滑、分子团聚更小和相分离形态更均匀,从而降低了电荷传输势垒,促进了自由电荷传输和在电极处的收集过程;另一方面,有利于器件内部形成很好的欧姆接触,并且有效地抑制了双分子复合现象。综上所述,引入合适的低LUMO能级属性的空穴传输层可以提高器件的探测率和能量转换效率;同时,在二元体系中适量掺杂富勒烯ICBA也可以明显提升太阳能电池的光伏性能。因此,本论文为研制高性能的有机光电探测和光伏器件提供实际可行的新思路。