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聚合物太阳能电池以其低成本、轻便、制备工艺简单、可实现柔性及适宜大面积生产等优点而被看作是最有前景的光伏器件。本论文概括总结了聚合物太阳能电池，特别是体异质结型太阳能电池的研究情况以及影响聚合物太阳能电池性能的因素。NaYF4:Er3+(2%), Yb3+(18%)可以将近红外光上转换为可见光，由于其独特的光学特性，近年来被广泛应用于太阳能电池领域。论文在P3HT:PCBM聚合物太阳能电池研究的基础之上，将上转换材料NaYF4:Er3+(2%), Yb3+(18%)引入电池结构中。P3HT可以有效吸收上转换材料的荧光，从而改善了P3HT:PCBM聚合物太阳能电池中太阳光光谱响应范围窄的情况。但由于实际的上转换效率较低，上转换-聚合物太阳能电池目前仍存在争议，NaYF4:Er3+(2%), Yb3+(18%)对聚合物电池性能的影响机制还有待进一步研究。我们分别合成了20nm油溶性和70nm水溶性的NaYF4:Er3+(2%), Yb3+(18%)纳米粒子，并将其掺入到PEDOT:PSS太阳能电池的空穴传输层中。实验中，掺入粒径70nm纳米粒子的器件表现出最优性能，其短路电流比未掺杂上转换纳米粒子的聚合物电池的高出9.9%，能量转换效率高出8.2%，而掺入20nm纳米粒子的器件其电流比未掺器件高出8.9%，同时能量转换效率高出6.5%。研究结果表明，NaYF4:Er3+(2%), Yb3+(18%)的光致发光对器件的性能并没有起到明显改善作用，上转换纳米粒子的溶剂、粒子对入射光的散射及其对PEDOT:PSS表面粗糙度和导电性的改变才是影响器件性能的主因。掺入70nm粒子器件之所以有最优的性能主要归因于纳米粒子较大的散射半径、PEDOT:PSS膜层表面粗糙度的增大，同时还有乙醇作为上转换纳米粒子的溶剂对PEDOT:PSS导电性的负面影响的降低。