有机太阳能电池因其重量轻,机械柔性好和可溶液加工的优势而备受关注。目前,非富勒烯有机太阳能电池的光电转换效率已突破18%,展现出巨大的产业化应用前景。除效率外,有机太阳能电池的稳定性也是决定其产业化应用的关键。迄今为止,非富勒烯有机太阳能电池的稳定性研究仍处于起步阶段,理解器件的衰减机理并寻找提升器件稳定性的策略是研究重点。其中界面层与非富勒烯受体的化学和光化学相互作用是导致有机太阳能电池衰减的重要因素。本论文围绕界面反应对非富勒烯有机太阳能电池稳定性的影响进行研究,包括界面化学稳定性及界面光照稳定性。主要内容如下:（1）探究了非富勒烯受体结构对界面化学稳定性的影响。研究发现,末端氟取代会增加非富勒烯受体的化学反应活性,从而降低其界面化学稳定性。当使用聚乙烯亚胺（PEI）作为界面层时,基于氟取代非富勒烯受体的器件在光照下的J-V曲线显示出更严重的“S”形,与ZnO作为界面层的参考器件相比,效率差异更大。此外,氟取代非富勒烯受体与乙醇胺模型化合物的反应速率更快。并且对乙醇胺和非富勒烯受体的反应产物进行质谱分析表明,氟取代的非富勒烯受体反应更彻底。除了受体单元,给体单元也会影响非富勒烯受体的界面化学稳定性。例如,高性能非富勒烯受体Y6尽管末端基团氟取代,但与胺基化合物显示出良好的化学稳定性。（2）发现了ZnO对非富勒烯受体的光催化现象,并使用Sn O2代替ZnO实现了器件更好的界面光照稳定性。ZnO是反式非富勒烯有机太阳能电池中常用的电子传输层材料。但是由于ZnO在紫外线照射下具有光催化活性,ZnO界面处的非富勒烯受体容易发生光分解。这导致在AM1.5（air mass 1.5）太阳光照射下,非富勒烯太阳能电池的光照稳定性差。Sn O2具有较宽的带隙并且几乎对太阳光谱不响应,当使用Sn O2作为电子传输层能够抑制非富勒烯受体的光催化分解。与ZnO参考器件相比,基于Sn O2（包括Sn O2纳米晶和修饰后的水相Sn O2）的非富勒烯太阳能电池实现了更好的界面光照稳定性。（3）进一步探究了ZnO催化分解非富勒烯受体的机理,并通过PEI的水溶液（a-PEI）修饰ZnO,大幅提升非富勒烯有机太阳能电池在AM1.5光照下的器件稳定性。在AM1.5光照1000小时后,未经a-PEI修饰的电池效率下降到其初始值的43%。对于a-PEI修饰后的电池,在相同光照时间后效率可以保持初始值的75%。a-PEI修饰可以减少ZnO的表面缺陷,具体表现为a-PEI修饰过后ZnO表面吸附氧会减少,紫外线光照后功函数恢复动力学更快,以及电子自旋共振中的缺陷峰（氧空位和间隙锌）被抑制。ZnO表面缺陷的减少会抑制对非富勒烯受体的催化光分解,进而提升器件界面光照稳定性。