有机太阳能电池由于其价格低廉、材料广泛、可用于制备柔性半透明器件、制备工艺简单、可大规模制备等优点,成为获取可持续、清洁太阳能源的潜在方式,进而成为研究热点。利用电极修饰层是实现高效率太阳能电池的制备有效方法之一。电极修饰层能够调节活性层材料与电极之间的能级势垒,有效提高阴极/阳极对电子/空穴的选择性收集,进而对有机太阳能电池性能进行改善。本文基于PTB7:PC71BM富勒烯体系,及PM7:IT-4F非富勒烯体系,对电极修饰层提高有机太阳能电池性能进行了研究。首先,以PTB7为给体材料、以PC71BM为受体材料,制备了结构为ITO/PEDOT:PSS/PTB7:PC71BM/Al的有机太阳能电池。通过对活性层进行双添加剂（DIO+PEG）掺杂,实现了活性层形貌与阳极缓冲层的同时修饰。添加剂DIO对活性层形貌进行了优化,使得给/受体内部形成良好的相分离。PEG在活性层中自发向下的迁移,进一步提高了活性层的结晶度,为载流子的传输提供了更有效的输运通道;同时迁移到阳极修饰层的PEG改善了PEDOT:PSS的电导率,提升了阳极对空穴的收集效率。经过性能优化,PTB7:PC71BM二元体系有机太阳能电池的短路电流密度达到20.03 m A/cm~2,开路电压为0.76 V,填充因子为53%,器件能量转换效率达到8.03%,比未掺杂器件的2.45%提升了227.76%。其次,引入双阴极修饰层Sn O2/Zn O,对PM7:IT-4F二元体系反型器件的电荷输运性能进行了研究。结果表明,双阴极修饰层的引入能够有效降低电极与活性层之间的能级势垒,提升电极对载流子的收集效率,减少界面缺陷,显著提升器件的能量转换效率。得到了短路电流密度为20.04 m A/cm~2、开路电压为0.92V、填充因子为70%、能量转换效率为12.91%的高性能有机太阳能电池。同时Sn O2/Zn O双阴极修饰层大幅提升了PM7:IT-4F有机太阳能电池性能的稳定性,在氮气氛围下保存6个月后,器件的效率为初始的93%,在空气中常温条件下保存6个月的效率为初始效率的83%。最后,基于PM7:IT-4F正型有机太阳能电池,探究了PFN-Br阴极修饰层对器件电荷复合、电荷传输、电荷收集及器件稳定性的影响。PFN-Br把器件的能量转换效率从4.35%提升到9.77%。但发现PFN-Br对有机太阳能电池稳定性有着重要的影响。在高纯氮气氛围下,有PFN-Br阴极修饰层的器件在J-V测试后,器件性能会迅速下降。详细研究了PFN-Br引起器件性能衰减的机制。研究发现,这种异常衰减是由于通电导致电极修饰层退化所引起的。一旦对PFN-Br修饰的PM7:IT-4F有机太阳能电池进行通电测试,PFN-Br会使得活性层与电极之间产生严重的电荷复合,导致电荷提取效率的显著降低。结果表明,引入电极修饰层是改善富勒烯体系及非富勒烯体系有机太阳能电池性能的有效手段。电极修饰层能够提高电子/空穴的传输性能,消除空间电荷的积累,提升电子/空穴的迁移率,降低电荷复合的概率,改善电荷传输及收集。但是,引入某些电极修饰层会影响器件的稳定性,在选择修饰层时应该进一步考虑电极修饰层对器件稳定性的影响。本论文的研究内容为有机太阳能电池的性能优化及电极修饰层的选取提供了重要参考。