聚合物太阳能电池因为具有良好的加工性能，可利用旋转涂膜和流延法大面积成膜、原料价格便宜，合成工艺简单，制备成本较低，可实现大批量工业化生产等因素成为了近些年来太阳能电池的研究热点。在聚合物太阳能电池中，半透明聚合物太阳能电池由于其在能源窗户和串联结构的太阳能电池中的广泛应用，因此它的研究成为了我们的研究重点。本论文主要围绕半透明聚合物太阳能电池的阳极修饰、半透明电极的研究和基于一维光子晶体的半透明聚合物太阳能电池这三个方便展开工作。界面修饰是聚合物太阳能电池器件优化的方向之一，首先，作者将过渡金属氧化物CoO、NiO、V₂O₅引入到反型聚合物太阳能电池中作为阳极缓冲层，制备出了结构分别为ITO/nc TiO₂/RR P3HT:PCBM/CoO/Ag、ITO/nc TiO₂/RR P3HT:PCBM/NiO/Ag以及ITO/nc TiO₂/RR P3HT:PCBM/V₂O₅/Au三种反型聚合物太阳能电池。并将制成的电池器件进行材料能级、电流-电压（J V）特性，外量子效率（IPCE）以及电化学阻抗的测试及分析。实验和分析结果表明，以过渡金属氧化物CoO、NiO、V₂O₅作为聚合物太阳能电池的阳极极缓冲层，有效的改善了有源层与金属电极界面的直接接触，降低了器件的串联电阻，对器件的短路电流，填充因子和能量转换效率的提高做出了贡献。接着，作者采用光学透明度高，传导性能良好的过渡金属氧化物制备出金属氧化物/金属结构的电极，其电池器件结构分别为：ITO/nc TiO₂/RR P3HT:PCBM/WO₃/Ag/MoO₃和ITO/nc TiO₂/RR P3HT:PCBM/MoO₃/Ag/V₂O₅。并对所制备的半透明电极进行透射光谱和反射光谱的表征及其分析，对电池器件进行电流-电压（J V）特性、外量子效率（IPCE）测试和分析以及光场强度分布的模拟计算分析。性能良好的半透明聚合物太阳能电池应该同时满足以下两个条件：其一、在自己的吸收波长范围内高吸收，其二、在互补的波长范围内具有高透射。因此，半透明聚合物太阳能电池的研究关键在于同时获得高透射和高效率。而在聚合物太阳能电池中应用光子晶体刚好可以很好的解决高透射与高效率之间的矛盾。因此，在本文的最后，作者将光子晶体引入到半透明聚合物太阳能电池的研究中，制备出基于一维光子晶体的半透明聚合物太阳能电池，其结构为：Glass/FTO/TiO₂/P3HT: PCBM/WO83/Ag/[WO₃/LiF]N。对于这种基于（WO₃/LiF）的一维光子晶体的电池器件，由于在450nm600nm的波长范围内有接近于100%的高反射率，因而在效率上获得26.3%的显著提高，而且在其余的可见光范围内整个器件也有较高的平均透射率。该结构不但获得了相当高的光电转换效率,而且可以将有源层不吸收的光大部分透射过去，从而保证了整体的平均透过率。基于一维光子晶体的半透明聚合物太阳能电池的这种特性不仅满足了级联电池对底电池的要求，同时满足于应用到户外功能化玻璃中。