聚合物太阳电池具有重量轻、柔性、以及可以应用湿法加工技术制得大面积的低成本器件而受到广泛关注。由于当前主流的体相异质结聚合物太阳电池的性能对光敏层内的相分离状态存在严重的依赖性,因此,优化组分的聚集态结构是实现高性能器件的一个有效途径。本论文就聚合物太阳电池光敏层形貌的调控开展研究工作,主要内容及结论如下:　　 首先,在针对电子受体材料的调控方面,我们率先通过利用一种表面原子排列与PCBM晶体的晶胞具有良好匹配关系的云母片作为基底,成功地控制PCBM在复合薄膜中的成核与生长过程,使光敏层中产生大量分布均匀,尺寸可控的PCBM纳米晶体,改善了光敏层的形貌,为电子的快速传输提供了连续的路径,实现了更高的器件效率。　　 其次,在针对电子给体材料的调控方面,我们利用混合溶剂方法,在温和条件下于溶液中构建P3HT的有序前驱体,极大地提高了P3HT在P3HT:PCBM复合薄膜中的结晶度。相应器件的效率在未经任何后处理的条件下达到了3.9％,“一步”实现了高效“免退火”聚合物太阳电池器件,并为聚合物太阳电池大规模打印生产技术中所需“墨水”溶液的配制提供了一种简便有效的制备方法。同时,我们证明了通过UV-Vis吸收光谱研究P3HT在溶液中结晶生长行为的可行性,为研究共轭高分子的溶液结晶过程提供了一种方便有效的手段。　　 最后,我们证实了P3HT和C60在ODCB溶剂中的相近溶解度是导致以ODCB为溶剂制备的P3HT:C60复合薄膜中产生极低P3HT结晶度的主要因为。通过选择一种对C60具有高溶解度的低挥发性溶剂添加到主溶剂中后,P3HT在P3HT:C60复合薄膜中的结晶度得到显著提高,C60的聚集状态也得到了改善,实现了同时对光敏层中电子给体和受体材料的形态优化调控,所得光伏器件效率比原来提高了2倍多。