太阳能一直是人们认为最为清洁且量最为巨大的可再生能源,人们也在利用多种技术来对其进行利用,如光电、光热、光催化等。其中,太阳能被利用的最广泛的方式是光电转换。而在光伏产业中,绝大部分的市场份额被硅基光伏电池所占有。但不足的是,硅基光伏电池在其制备过程中所需要的精度提纯以及精准掺杂很大程度提高了生产成本。除此之外,硅基太阳能电池不适应制备柔性器件。目前学术界对于太阳能电池技术的开发大部分集中在生产工艺更简单的第三代光伏电池。这些太阳能电池都可以利用溶液法制备,也可以通过卷对卷印刷的方法生产,这十分利于生产工艺的简化以及成本缩减。其中,有机太阳能电池更是具备了传统硅基太阳能电池不具备的优势,如可制备柔性器件、易对材料改性等。因此,近几年,有机太阳能电池正在迅猛发展。有机太阳能电池可以被分成全小分子太阳能电池和聚合物太阳能电池。目前,聚合物太阳能电池的最高光电转换效率已超过18%。相较之下,全小分子太阳能电池的光电转换效率刚突破15%,发展较为缓慢。不仅在光电转换效率上处于劣势,它的性能稳定性也更差。但聚合物材料不同批次间的差异仍然无法得以有效解决。而小分子材料具有更加明确的化学结构、更加确定的分子量大小,这使得它批次间差异较小、合成更为简单,因此迅速地成为一个新兴研究热点。全小分子有机太阳能电池拥有得天独厚的优点,但劣势也比较明显:光电转换效率低。对于光电转换效率的提高,可通过很多方式解决,如新给受体材料的开发、活性层形貌调控策略的开发以及界面修饰等。再者,全小分子有机太阳能的电池的形貌对于实验条件较为敏感,这意味着要对它进行精确调控以实现最佳载流子传输比较困难。为了解决全小分子太阳能电池精确形貌调控难的问题,以提高其光电效率,本文首次通过在全小分子有机太阳能电池中引入可挥发固体添加剂以及采用二聚给体材料的新型形貌调控策略,并将其应用于改善活性层形貌,使其光电转换效率得以提高。首先,采用了BTR-Cl:N3这样一个新型给受体组合,并进行一系列工艺优化后,实现了较高效率,将其作为标准器件。其次,引入一个全新的、化学结构类似于代表性非富勒烯受体端基的、可挥发的固体添加剂—IC-FI,将其应用于BTR-Cl:N3体系。IC-IF的内在结构特征增强受体材料N3的自组装,并在随后的热退火过程中增强BTR-Cl和N3的混合。这提供了纳米级的相分离以及共混膜内主要面朝向（face-on）的分子堆积,从而促进器件中电荷传输和提取过程。在加入该添加剂后,器件的光电转换效率（PCE）从13.36%提升到14.43%,填充因子（FF）从64.7%提升到73.5%。综合结果说明,使用挥发性固体添加剂是一种具有针对性的、简单实用的全小分子有机太阳能电池活性层形貌调控策略。最后,将给体材料BTR-Cl二聚成为DBTR-Cl,以明星材料Y6为受体,进行组合制备器件。通过微调活性层给体材料,来实现对活性层形貌的精确调控。经过一系列优化后,结果表明,在使用BTR-Cl作为给体时,器件光电转换效率为13.17%;而在使用BTR-Cl的改性新型材料DBTR-Cl作为给体后,器件光电转换效率提升到14.39%。主要性能参数提升体现在填充因子（FF）,从65.90%提升到70.76%。本文在基于BTR-Cl给体的全小分子有机太阳能电池上分别应用了挥发性固体添加剂以及二聚给体材料两种新型形貌调控策略,对特定体系进行针对性地形貌调控,得到较高的器件性能,为未来针对性地、精确地调控全小分子有机太阳能电池的形貌提供了方向。