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在过去的二十年里,传统的硅太阳能电池一直是光伏市场的主流产品。随着科技的发展,具有成本低、材料来源广泛、制备工艺简单灵活等优点的有机太阳能电池得到了业界广泛的关注。而如何提高有机太阳能电池的效率又成为了研究的重中之重。常见的提升效率的方法有:设计合成新的窄带隙光吸收材料、引入界面修饰层、控制活性层的形貌、开发新的退火工艺、制备新的电极材料、掺杂等。本论文通过引入界面修饰层和在活性层中进行掺杂来提升器件的能量转换效率,二者在改善有机太阳能电池效率方面扮演着重要的角色。界面修饰层具有调节电极功函数、降低电极和活性层之间的界面势垒及接触电阻、提升活性层和电极之间的界面稳定性等优点。对活性层进行掺杂能够提高活性层的光吸收能力、促进激子分离、降低载流子复合。本论文主要进行了以下两个方面的工作。（1）将Alq3/CaF2双层结构引入到有机太阳能电池,Alq3/CaF2作为双阴极界面修饰层,器件结构为ITO/PTFE/PCDTBT:PC71BM/Alq3/CaF2/Al。首先制备了以不同厚度CaF2为阴极界面修饰层的器件,探究了CaF2的作用。发现CaF2的引入降低了器件的串联电阻,使活性层和电极之间形成良好的界面接触。器件的能量转换效率能够达到6.23%。接下来制备了以Alq3/CaF2为双阴极界面修饰层的器件。效率得到了进一步的提升,最高能量转换效率达到7.48%。在该结构的器件中,Alq3是有机小分子材料,可作为电子提取层。双阴极界面修饰层结构的功函数与PC71BM的LUMO能级更为匹配,这种结构与单阴极界面修饰层相比降低了界面的表面粗糙度,同时提高了电子的传输和提取能力。（2）通过水热法合成了碳/氧化铟复合纳米粒子（C-In2O3 NPs）。将不同浓度的C-In2O3 NPs掺杂在活性层中,制备了基于C-In2O3 NPs活性层掺杂的有机太阳能电池。器件结构为ITO/PEDOT:PSS/PCDTBT:PC71BM:C-In2O3 NPs/CaF2/Al。当在活性层中掺杂纯In2O3 NPs时,器件的能量转换效率达到5.92%。当在活性层中掺杂浓度为1.2 wt%的复合纳米粒子时,器件的性能得到了改善,器件的能量转换效率最高达到了6.82%。这是因为复合纳米粒子的掺杂提高了活性层对光子的吸收,同时促进了活性层的电荷转移,抑制了载流子复合,降低了器件的串联电阻。