有机太阳能电池（OSC）因其成本低、质量轻、工艺简单、易于制成大面积柔性器件等优点,得到了研究者广泛的研究。近些年,得益于新型活性层材料的合成,尤其是非富勒烯受体的快速发展,单结OSC的光电转换效率（PCE）已经超过了15%,串联OSC的PCE更是超过了17%,已经超过了商业化的最低标准。根据OSC中电子传输层和空穴传输层的相对位置,OSC可分为正置结构和倒置结构。对于正置结构OSC,由于其常用的低功函数电极的化学活性较强,这种结构的器件的稳定性往往弱于倒置结构的OSC。而对于倒置结构OSC,由于常用的电子传输层的制备往往需要高温退火,不利于制备柔性器件。本文主要从界面优化的角度出发,试图解决正置结构OSC的稳定性问题和倒置结构OSC的柔性制备问题,同时提高器件的PCE。1.基于双层阴极界面层的高效稳定的有机太阳能电池在第二章中,我们以PTB7:PC71BM作为活性层制备了不同阴极界面层和电极的器件。当使用常用的醇溶性界面修饰材料（PDIN、PFN和ZrAcac）作为阴极界面层（alco-CIL）,Al作为电极时,器件的PCE只有8%左右。当使用alco-CIL/BCP作为双层阴极界面层,Ag作为电极时,器件实现了最高10.11%的光电转换效率（PCE）,并且稳定性都不同程度地得到提高。由于Ag电极具有更强的反射,与基于alco-CIL/Al的器件相比,基于alco-CIL/BCP/Ag的器件的活性层中的光吸收更强,因此器件的短路电流得以提升。另外,基于双层界面层的能级排列更加有利于电荷传输和抽取;alco-CIL对活性层的醇处理可以钝化活性层界面缺陷,减少电荷复合;双层界面层对活性层的双重保护也减少了电极蒸镀时在活性层表面产生的缺陷。最后,由于BCP与Ag之间形成的络合物以及alco-CIL对Ag原子的双重阻挡作用,相比于基于单层阴极界面层的器件,基于双层阴极界面层的器件拥有更好的长期稳定性。2.基于乙醇胺修饰的二氧化锡的高效有机太阳能电池氧化锡（SnO₂）是有机太阳能电池中一种前途无量的电子传输层材料。然而,由于SnO₂表面具有大量的的深陷阱复合中心,使用SnO₂作为电子传输层的OSC的性能仍然落后于基于氧化锌的OSC。本文通过简单地乙醇胺冲洗来处理SnO₂薄膜的表面,大大提高了基于SnO₂的OSC的性能。在乙醇胺修饰SnO₂薄膜表面后,乙醇胺分子中的羟基与SnO₂薄膜表面的羟基发生脱水反应,致使乙醇胺分子氧原子一侧接近SnO₂薄膜表面,氮原子一侧远离SnO₂薄膜表面,从而呈现出高度的有序性。研究表明,乙醇胺不仅可以有效地减少SnO₂表面由羟基引起的深能级陷阱中心,它还可以通过在SnO₂/活性层界面形成偶极子来增强内建电场。由于上述乙醇胺的作用,OSC中的电荷复合损失得到显著降低,并且电子传输/提取得到显著改善。最后,经过乙醇胺修饰SnO₂,OSC的PCE从不经过乙醇胺修饰时的10.71%增加到12.45%,与基于氧化锌的OSC的PCE相当。