有机太阳电池由于其质量轻、成本低和可用于制备柔性器件、半透明等独特的优势,在印刷和卷对卷工艺中具有巨大潜力。随后,半透明有机太阳电池由于其可结合储能和可视功能的特点,于近年来受到科研工作者的广泛关注。与传统的有机太阳电池相比较,半透明有机太阳电池由于其在可见光区域透光率较好,表现出广阔的应用前景。准平面异质结活性层结构由于其给受体层可独立制备的特点,较本体异质结结构更适合工业化大面积印刷制备。但是,由于给受体层溶剂相同,准平面异质结结构活性层薄膜与本体异质结结构薄膜差别不大。且半透明有机光伏器件的光电转换效率与不透明器件仍有差别,光伏玻璃的效率与透光率的关系也难以权衡。有机光伏玻璃在实际应用中对自然环境的抗压能力也至关重要。本论文主要基于对活性层材料和结构的选择,通过三元准平面异质结策略来探索活性层结构-形貌-器件性能之间的关系,同时通过封装技术增加半透明光伏玻璃的阻水性能。取得的主要创新结果如下:1、将第三组分ICBA加入PM6/IT-4F体系,通过准平面异质结策略印刷制备大面积高性能三元有机太阳电池器件。这一策略可以通过优化有机太阳电池活性层形貌来提高器件的电荷传输和热稳定性能。从实际应用的角度来看,三元准平面异质结策略可在大面积印刷工艺中扩大有机半导体活性层薄膜的垂直相分离,使其具有优异的光伏性能和热稳定性。此外,通过对活性层薄膜垂直方向元素分布的定性测试,我们直接证明了基于准平面异质结结构的有机太阳电池器件良好的光伏性能和热稳定性是由活性层薄膜优化的垂直相分离和增强的结晶性能导致的。基于此,采用连续刮涂法制备的大面积（1.05 cm~2）有机光伏器件最大光电转换效率由基于本体异质结结构器件的13.73%提高到14.25%。2、将准平面异质结策略应用于大面积印刷制备工艺,通过降低器件的光学损失制备高性能有机光伏玻璃。从光电角度来看,准平面异质结结构在提高有机光伏玻璃的同时,精确地提高了其平均可见光透过率。准平面异质结策略的使用有效地降低了半透明有机太阳电池器件的光学损失。与本体异质结结构相比,基于准平面异质结结构的活性层薄膜中具有相对较少的给/受体界面,可降低活性层薄膜中的光散射损失和寄生吸收;而在活性层薄膜底部聚集的深蓝色聚合物给体亦有利于降低器件的反射损失,提高光能利用效率。基于此,用刮涂法制备的基于PM6/ICBA:Y6体系的半透明有机光伏器件的最大效率为14.62%,平均可见光透过率高达20.42%。接下来,我们通过将准平面异质结策略引入其他两个体系,证明了准平面异质结结构在半透明有机光伏电池制备中的普适性。此外,通过定量模拟测试直观地证实了超疏水图案化柔性插入层可以在不造成任何光学损失的同时起到阻水的作用。封装后的大面积有机光伏玻璃的光电转换效率稳定在13.34%。室温条件下进行模拟降雨测试1200 h后,用超疏水图案化柔性插入层封装的单侧破损的有机光伏玻璃的光电转换效率可保持在初始效率的70.6%。3、将非共轭聚合物受体（PTClo-Y）作为第三组分,添加到基于PM6/Y6体系的准平面异质结二元器件中,制备高性能大面积三元器件。PTClo-Y与PM6和Y6都具有良好的相溶性和互补的吸收光谱,而且PTClo-Y具有合适的能级可以与PM6和Y6形成级联能级排列,以促进电荷转移和减少电荷重组。同时,非共轭聚合物受体的引入大大改善了三元器件的稳定性和机械性能。在PM6/Y6二元器件中加入15 wt%的PTClo-Y,通过顺序刮涂的工艺制备的器件,光电转换效率达到最高为17.55%,开路电压(VOC)提高至0.869 V、短路电流(JSC)为26.18 m A/cm~2以及填充因子（FF）为77.16%,明显高于基于PM6/Y6的二元器件（15.81%）。但是由于氯仿的沸点较低,大面积器件制备过程中溶剂易挥发,不利于刮涂工艺的进行。因此,我们进一步选用高沸点环境友好型非卤溶剂制备器件。以邻二甲苯为溶剂,通过顺序刮涂方法制备的三元器件小面积（0.04 cm~2）和大面积（1.00 cm~2）器件的光电转换效率分别达到16.23%和15.32%。基于PM6/PTClo-Y:Y6体系的三元器件性能增强主要归因于形貌的优化、合适的垂直相分离、减少重组损失和活性层中的载流子寿命的提高。