和传统的无机太阳能电池相比，有机太阳能电池（OSC）由于具有材料重量轻、制作成本低、加工性能好以及低的环境负荷等优势，成为目前的研究热点和重点。多年来，提高光吸收效率一直被认为是提高OSC能量转换效率的关键因素之一。而当前大多数的研究都集中在新材料的合成，而利用其相关的物理机制如干涉原理，微腔效应等来提高器件光吸收的报道却相对很少。同时提高电池的光吸收也是提高器件外量子效率一个基本因素。另外，在有机太阳能电池中，入射波长往往大于各层薄膜的物理厚度并且由于入射光在薄膜内部相邻各界面层的多个反射与折射，光的干涉效应对活性层的光吸收影响很大，因而电池的光吸收效率与活性层的材料组成、入射波长、器件厚度及结构等是密不可分的。而通过光学模拟则可以很清楚的看出它们之间的关系并且预测相关电学性能。如今，传输矩阵法作为一种简单实用的光学模拟方法已经广泛应用于有机太阳能电池的相关性能研究。本文首先基于传输矩阵法的光学模型以及Matlab软件，简单模拟分析了一种倒装聚合物太阳能电池器件内部各层厚度、入射角度以及器件结构对电池光学性能的影响，并探讨了相关物理机制。结果表明以上各因素对电池的吸光率都有一定程度的影响。其次，参考聚合物太阳能电池，把微腔结构引入到一种双层异质结小分子太阳能电池中，并探讨了电极对活性层的光吸收影响。模拟结果表明:当把微腔结构引入到双层异质结电池时，对于入射电极，发现活性层的吸光率主要受其反射相移的影响而非其透射率;而当把正负折射率交替的光子晶体引入到电池中作为背电极时，发现活性层的吸光率和背电极反射率、反射相移都有很大关系。最后，模拟分析了一种以硅为衬底的有机太阳能电池，并重点探讨了硅基有机太阳能电池的折射率匹配层厚度，传输层厚度对活性层光吸收率的影响，结果表明：以Si/SiO2/Ag为背电极，Ag薄膜并外涂一定厚度的折射率匹配层作为入射电极的硅基有机太阳能电池由于微腔效应可以很大程度上优化活性层厚度，且可以代替传统的以Glass/ITO为入射电极的的太阳能电池；通过调节折射率匹配层与传输层到一定厚度可以适当增加活性层光吸收率。本文的研究为有机太阳能电池相关结构的设计以及进一步提高能量转换效率提供了一定的理论参考。