有机太阳能电池由于质轻,半透明,可柔性加工等优点受到了广泛的关注。n型过渡金属氧化物纳米颗粒带隙较宽,迁移率高,并且颗粒形态均一,成膜性好,广泛用于有机太阳能电池器件中电子传输层（ETL）。然而需要高温退火以及不良的形貌和缺陷影响器件性能与稳定性。为了进一步提高器件性能,可以采取对ETL进行掺杂以及界面修饰,消除表面缺陷的同时进行能级调控。本论文以反向结构器件为基础,制备了不同的金属氧化物纳米颗粒,通过选择界面修饰材料,改善界面特性,调控能级排列从而提高有机太阳能电池的光电转换效率及稳定性,详细探究了器件性能提升的内在机制,具体内容如下:（1）以氧化锌（ZnO）纳米颗粒为研究对象,采用膦酸类（PA）小分子对其进行界面修饰,系统研究了PA修饰对ZnO表面纳米颗粒的表面形貌,润湿性,电荷传输性能的影响。结果表明,PA能有效结合表面,并且优化表面缺陷和粗糙度,实现免退火操作,将其作为ETL应用于有机太阳能电池中,PTB7-Th/PC71BM体系PCE由9.06%提高至10.48%,PBDB-T/MF-4F体系PCE也由12.06%提升至13.40%,表现出良好的通用性。通过机理探究发现,PA优化后的器件降低了界面电阻与传输势垒,具有更好的电荷收集与传输效率。（2）以氧化锡（SnO2）溶胶纳米颗粒为研究对象,将其用作ETL应用于有机太阳能电池中,采用乙醇胺界面修饰,系统研究了器件中的“光浸润效应”的影响因素以及乙醇胺修饰剂对Sn O2表面形貌,电导率,功函数以及界面电阻的影响。结果表明,乙醇胺修饰能够形成界面偶极子,极大地降低功函数和界面电阻,有效地促进了电荷提取与传输。基于PTB7-Th/PC71BM体系效率由3.61%显著提高至10.30%。采用PM7/ITC6-4F与PM6/Y6体系验证了修饰的通用性,性能都得到了显著的提高。通过100 h的光稳定性测试发现PM6/Y6体系器件仍能保持原效率的94.3%,展现了修饰后器件良好的效率以及稳定性。总的来说,本文制备的氧化物纳米颗粒方法简单,形貌均一,采取的小分子界面修饰方法易于重复,稳定性好,有望推动高效率高稳定性的有机太阳能电池发展。