近几年来新型太阳电池的发展十分迅速,而有机太阳电池因其质轻、可柔性集成、低成本、制备工艺简单而被广泛研究。制约有机太阳电池商业化的一大因素是其光电转换效率要比传统硅太阳电池、砷化镓太阳电池低,因此如何提升有机太阳电池的光电性能是重要的研究课题。本文以提升非富勒烯体系PM6:Y6二元共混体有机太阳电池光电性能为主要目的,主要开展了两个工作,首先通过在有机太阳电池玻璃衬底表面制备光学减反微纳结构以减少玻璃表面对太阳光谱中300-1000 nm波段范围内光的反射率,增加光透射率,进而增强非富勒烯有机太阳电池光吸收能力,最终达到提升器件短路电流密度以及光电转换效率的目的;其次通过室温溶剂退火工艺制备非富勒烯有机太阳电池,通过控制室温溶剂退火时间,结合对吸光层的光电参数、外量子效率、形貌变化以及电荷输运分析,最后证明溶剂退火3 min的器件光电性能最优,详细研究内容如下:（1）利用时域有限差分法（FDTD）对表面制备不同微纳结构的玻璃衬底进行了光学模拟计算,结构分别采用半球体、球体、三角锥、金字塔以及圆锥结构,结构在玻璃表面的排列方式皆采用紧密排列的方式,针对结构参数的模拟优化结果显示附有底边边长100 nm、高度400 nm的金字塔结构的玻璃表面对300-1000 nm波段的光反射率可以降至1%以下,透射率超过98%,但是此结构的深宽比为4/1,过大的深宽比很不利于纳米压印工艺的实现,因此最终选用减反效果较好且深宽比只有2/3的圆锥纳米结构进行实际制作,将该结构成功转印到有机太阳电池玻璃衬底表面后,电池的短路电流密度由25.62 m A/cm~2提升至27.71 m A/cm~2,光电转换效率由14.93%提升至16.17%。（2）采用室温溶剂退火工艺制备了基于PM6:Y6吸光层的非富勒烯有机太阳电池,室温溶剂退火时间为3 min的器件可以实现24.95 m A/cm~2的短路电流密度,0.835 V的开路电压,72.19%的填充因子以及15.04%的光电转换效率。通过旋涂反溶剂甲醇溶液控制室温溶剂退火时间,针对不同室温溶剂退火时间的吸光层以及完整器件进行了光电参数、外量子效率、形貌变化以及电荷输运表征分析。结果显示,不同室温溶剂退火时间器件短路电流密度的差异并不是吸光层光子捕获效率引起的,而是吸光层内部激子解离效率和电荷传输效率的变化引起的,这是因为不同溶剂退火时间导致吸光层内部相分离程度和给体/受体材料分子排布方式的明显差异。过短的室温溶剂退火时间无法形成有效的相分离和分子排列方式,导致自由载流子在传输的过程中复合严重;过长的室温溶剂退火时间会增加相分离程度,形成过大的相区域,这将使光生激子在扩散的过程中发生复合,严重降低激子解离效率。最后将该工艺应用到柔性器件,结果显示室温溶剂退火器件光电性能优于热退火器件光电性能。