传统的本体异质结(BHJ)结构由于给体/受体组分的纳米级相分离而被广泛用于制造高性能有机太阳电池(OSC)。近年来,单节有机本体异质结型太阳电池的器件效率已经超过18%。一方面通过合成新型的活性层材料,可以拓宽吸收范围来提高短路电流密度,还可以降低能量损失使开路电压有效提升。另一方面激子的产生、扩散和分离与活性层的形貌有着紧密联系,可以通过优化活性层的形貌来调控器件的性能。但是,由于形态演变是一个非常复杂的过程,因此难以对BHJ形貌进行精准的控制。给受体材料在相同溶剂中的相容性在一定程度上限制了分子的结构多样性,同时,纳米级互穿的给体/受体域降低了其自身的结晶度。相比之下,双层平面异质结可以较为精准的控制活性层垂直相分布,可替代传统的BHJ制备高性能OSCs。但是平坦的接触面限制了电荷的分离和传输效率,因此在这里,通过采用溶液加工连续旋涂的方法来促进活性层的扩散,调控活性层的形貌及垂直相分布,从而制备高性能的准平面异质结有机太阳电池。我们首先仔细研究了基于非富勒烯的双层准平面异质结器件的三维结构,观察到聚合物结晶度的增强和给受体的垂直重排,这使得伪双层器件能够获得与本体异质结器件相当的光谱响应。在无需使用添加剂的情况下,以较大分子量的PBDB-T作为给体可以获得光电转换效率为7%的器件(ITO/ZnO/PBDB-T/ITIC/MoO3/Ag)。结果表明,通过适当的分子设计和垂直相分离的优化,可以进一步提高溶液处理的基于双层准平面异质结(PPHJ)的OSC的性能。随后基于富勒烯体系,选用了一种强结晶性的给体材料PffBT4T-20D,通过连续旋涂的方法,制备了器件结构为 ITO/PEDOT:PSS/PffBT4T-20D/PC7iBM/PDINO/Ag的正向器件,获得了高达9.14%的器件效率。通过对薄膜厚度的精准控制,获得了 120nm的双层准平面异质结薄膜,保证了激子有效的分离和扩散。在无需使用正交溶剂的情况下,给受体的厚度没有减损,并且在同种溶剂的作用下给体膜和受体膜有更好的接触,使其器件获得更高的效率。