有机太阳能电池（Organic Solar Cell），由于其具有工艺制备简单、成本较低、重量轻以及可用于制备柔性器件等优势，已经引起学术界越来越多的关注和研究。随着新材料的不断研发以及制备工艺的不断探索，有机太阳能电池具有越来越光明的应用前景。　　本论文通过采用一种新型的窄禁带有机高分子光伏材料，结合碳纳米材料，制备聚合物太阳能电池（Polymer Solar Cell）。为此开展的研究主要包括三个方面:1）研究窄禁带光伏材料的基本光伏性能，包括材料的光吸收系数，电子迁移率等影响电池性能的特性以及电池的电流电压曲线。2）研究不同电子受体对体异质结(bulk-heterojunction:BHJ)电池性能的影响。3）研究不同的工艺参数、工艺条件对电池性能的优化。　　本文通过采用一种常用的光伏材料P3HT(Poly(3-hexylthiophene))，使其与不同的电子受体材料相结合，如PCBM([6，6]-Phenyl C61 butyric acid methyl ester)和ICBA(indene-C60 bisadduct)，来优化电池制备工艺，并研究工艺与光伏性能的关联性。经优化的电池器件效率达到～5.2％。进一步，研究氧化锌纳米颗粒作为电子传导层，制备出效率接近～3％的P3HT∶ICBA电池。　　接着，本文进一步论述对一种新合成窄禁带宽度的有机半导体材料的研究。合作单位香港浸会大学黄文成教授(Man Shing Wong)等人合成出基于萘二噻吩(Naphthodithiophene)衍生物以及苯丙噻二唑(benzothiadiazole)官能团的共聚物Naphthodithiophene-benzothiadiazole，代号为PNB-4，材料的光学带隙为～1.64eV，是一种窄禁带共聚物。本文首先使用紫外-可见光法(UV-VIS)表征此种新型光伏材料的吸收特性，然后在P3HT∶ICBA电池的工艺基础上，运用新型电子供体光伏材料PNB-4，通过与新型的富勒烯衍生物电子受体IC60BA(或IC70BA)相结合，制备出有机太阳能电池器件，并测试其在有光照和无光照条件下的光伏特性曲线。并通过电池制备工艺的调节，得到不同工艺参数对电池性能的影响。　　本研究的创新之处在于，制备的基于PNB-4和ICBA的有机太阳能电池，其效率达到～5.3％，通过运用ICBA作为电子受体材料，器件的开路电压接近～0.93V，短路电流超过～10mA* cm-2。通过工艺优化，已经制备出效率接近～6％的电池器件。本文的结果表明，PNB-4作为一种新型的窄禁带材料，具有相当的潜力制备出高效的有机电池。运用窄禁带共聚物的方式可以有效提高电池效率，为实验室的下一步叠层多节串联电池的制备提供有效的研究准备。　　综上所述，本论文主要的研究内容是通过新材料的运用、工艺的探索等试图制备出效率接近7％的单个有机太阳能电池器件。