在过去几十年里,聚合物太阳电池（PSCs）凭借其质量轻,可柔性化,溶液法制备,低成本和易于卷对卷大规模生产制备等优异特性而受到广泛关注。尽管PSCs在器件性能方面不断取得突破,能量转换效率（PCE）已经超过17%,但与无机太阳电池相比仍有很大的提升空间。众所周知,PSCs活性层的有效载流子收集与有效光吸收之间的矛盾是限制其性能提高的重要因素之一。因此,几乎所有关于提高PSCs光电转换效率的研究都致力于在一定程度上解决这一矛盾,包括活性层异质结结构,表面等离子体激元共振技术和光管理结构等。本文主要研究了氧化物纳米颗粒对基于P3HT:PC₆₁BM聚合物太阳电池性能的影响,探究并总结了提高P3HT:PC₆₁BM聚合物太阳电池性能的研究方案。本文的研究工作主要包括以下几个方面:（1）为了提升聚合物太阳电池电极处的电荷收集效率,将乙酰丙酮锆的无水乙醇溶液旋涂至活性层与负极之间作为电子传输层。实验结果表明,乙酰丙酮锆作为电子传输层能使器件的性能得到改善,最佳光电转化效率达到2.41%,提升了19.31%（对照器件为2.02%）。（2）通过将SnO₂纳米颗粒添加到活性层中,以建立“电子桥”提高活性层中激子的解离率和电荷传输能力,减少活性层中的电子空穴复合,使器件填充因子（FF）提升。同时,二氧化锡能够对光起散射作用,增加入射光的光程,提升器件的光吸收,从而使得器件的短路电流密度得到提升。最终,器件的光电转换效率相比对照器件提升了26.97%。（3）通过在活性层中同时添加ZnO与NiO_x纳米颗粒,以建立“电子桥”和“空穴桥”提高活性层中激子的解离率和电子空穴传输能力,使活性层中的电子空穴复合减弱。实验结果表明,两种纳米颗粒的引入使得活性层激子解离明显提升,同时氧化锌对光的散射增强了器件的短路电流密度。最终,器件的光电转换效率达到3.12%,提升了57.58%。