聚合物光伏电池作为一种清洁和可再生能源技术获得了国际的普遍关注。随着活性层材料的发展，形貌控制以及界面层的优化，聚合物体异质结太阳能电池的能量转换效率已经超过10％。活性层和电极之间的界面层对器件光伏性能的提升和环境稳定性的改善具有非常大的作用。引入合适的界面层可以改善活性层与电极之间的界面接触，促进载流子的提取，从而提升器件的能量转换效率，同时界面层的引入可以阻挡氧气和水分子的渗入，改善电池的环境稳定性。目前最常用的阳极界面层PEDOT∶PSS由于吸湿性及酸性特征会影响器件的环境稳定性，而其他溶液加工的过渡金属氧化物则由于复杂的合成过程及苛刻的合成条件不利于大规模制备。常用的阴极界面层LiF，PFN等虽然可以有效地修饰界面，但是并不能满足大规模溶液加工的要求。本论文以新型氧化物界面材料的制备及其对光伏器件性能的影响为研究主题开展研究工作，制备了可溶液加工的氧化钼和氧化锌等界面层材料，并将其应用在体异质结聚合物光伏电池中，较系统地研究了新型金属氧化物界面材料对聚合物薄膜光伏电池效率和稳定性的影响。取得的具体研究进展如下:　　(1)针对PEDOT∶PSS及溶液加工的金属氧化物阳极界面层面临的核心问题，我们提出了一种简单绿色的方法合成含氢钼氧化合物(Mo Bronzes)，利用其作为阳极界面层代替PEDOT∶PSS制备了高性能聚合物太阳能电池。研究发现可利用抗坏血酸作为还原剂，在常温下还原酸性环境中自聚集的钼酸铵得到Mo Bronzes。基本性质表征表明Mo Bronzes的功函在5.2～5.4 eV，可与目前聚合物给体的HOMO能级进行很好的匹配。Mo Bronzes中靠近费米边存在的gap states态可以促进空穴的提取。以Mo Bronzes为空穴提取层制备的聚合物光伏电池显著改善光伏器件的效率和环境稳定性。在PCDTBT∶PC71BM光伏电池中，器件能量转换效率从对比器件的5.11％提高到6.02％，增加了17.8％;而在窄带隙材料PBDTTT-C-T∶PC71BM体系中，器件能量转换效率从对比器件的5.89％增加到7.49％，增加了27.2％。同时器件的环境稳定性也得到了极大的提高，在PCDTBT∶PC71BM体系光伏电池中，非封装的情况下放置5000 h之后，器件效率仍旧保持了初始值的62％。　　(2)可溶液加工的ZnO在实际应用中是一种非常有前途的阴极界面层材料，但是纯ZnO由于表面严重的载流子缺陷引起的界面复合导致了light-soaking现象和ZnO的膜厚依赖性。针对纯ZnO作为阴极界面层面临的问题，我们提出了一种新合成Ga掺杂ZnO(GZO)纳米粒子的方法，并以GZO作为阴极界面层制备出高效率聚合物光伏电池。制备的单结聚合物光伏电池中，PTB7-Th∶PC71BM体系光伏电池的能量转换效率最高可以到9.83％，而PCDTBT∶PC71BM体系光伏电池的能量转换效率最高可以到7.34％。器件性能的增加主要归因于ZnO表面深能级缺陷部分钝化带来的有效载流子提取和欧姆接触。制备的聚合物光伏电池采用240nm厚的活性层，并且GZO厚度从15nm增加到96 nm时光伏器件性能并没表现出明显的GZO厚度依赖性，填充因子保持在64.06％～65.75％之间。同时PCE和荧光结果表明ZnO表面深能级缺陷在降低到一定程度后并不会影响到聚合物光伏电池的性能。　　(3)在对ZnO界面材料的深入研究中，我们发现改变合成ZnO的反应温度，可以调控ZnO纳米粒子的表面缺陷，从而优化出最佳的ZnO合成条件，制备了以纯ZnO作为阴极界面层的高效率聚合物太阳能电池。研究发现:合成ZnO的反应温度从60℃升高到66℃，ZnO纳米粒子的表面缺陷密度降低。以纯ZnO为阴极界面层制备的单结正置结构聚合物太阳能电池，最高能量转换效率达到10.04％。选取优化的ZnO作为阴极界面层，在ZnO的厚度逐渐增加到接近100nm时，器件性能基本保持不变，特别是填充因子保持在64.7％～66.3％，没有呈现出一般ZnO所具有的膜厚依赖性。制备的高效聚合物光伏电池表现出可以忽略的light-soaking现象和阴极电极选择性。以Ag和Au为阴极电极的器件最高能量转换效率分别为9.82％和8.97％。