近年来,非富勒烯稠环电子受体材料的兴起极大地促进了有机太阳能电池的发展。与富勒烯衍生物相比,非富勒烯电子受体材料的吸收光谱和分子能级可通过调节其分子结构来进行有效调控,这一特性使其能够实现与各种带隙的给体材料良好匹配,有效促进各类光伏器件能量转化效率的提升。其中,窄带隙的电子受体材料的出现为发展高性能窄带隙以及半透明电池器件提供了新的契机。另外,目前大多数的有机太阳能电池是采用含卤素溶剂加工的,与未来的工业化生产方式不兼容,也不符合人类社会可持续发展理念。因此,探索发展环境友好型溶剂加工高性能光伏器件具有十分重要的意义。本论文基于窄带隙受体材料,围绕开发高性能窄带隙或者半透明有机太阳能电池以及发展环境友好型溶剂加工的高效有机太阳能电池三个方面开展工作,取得的主要研究成果如下:1.设计合成了一种新的窄带隙聚合物电子给体材料PBTT,将PBTT与非富勒烯小分子电子受体IEICO共混制备器件,基于PBTT:IEICO的非富勒烯有机太阳能电池的能量转换效率(PCE)达到9.5%,高于PTB7-Th:IEICO体系有机太阳能电池7.3%的能量转换效率,这表明PBTT是一种光伏性能优异的窄带隙聚合物给体材料。另外,该体系电池在长波区有宽而强的光响应,有望作为后电池运用在高效叠层有机太阳能电池当中。2.将在人眼敏感范围(400-600 nm)内吸收较弱的窄带隙聚合物电子给体材料PTB7-Th与窄带隙非富勒烯小分子电子受体材料ACS8共混,使用溶剂添加剂苯基萘(1-phenylnaphthalene,PN)优化活性层形貌,制备出了高效非富勒烯半透明有机太阳能电池。基于PTB7-Th:ACS8的半透明电池,当平均透过率(AVT)为28.6%时,最高能量转换效率达到了11.1%,这是当时文献报道的半透明有机太阳能电池的最高光伏效率之一。当电池的AVT为43.2%时,电池仍能取得9.4%的能量转换效率,其显色指数(CRI)达到91,显示出优异的半透明特性。3.选择吸收光谱互补和分子能级匹配的聚合物电子给体材料PBPD-m与非富勒烯小分子电子受体材料IT-4F共混作为活性层,使用环境友好型溶剂体系邻二甲苯/二苯基醚(o-Xylene/DPE)加工制备非富勒烯有机太阳能电池,取得了 10.7%的能量转换效率,研究了溶剂添加剂DPE在改善器件光伏性能中发挥的作用。