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有机光电器件由于其具有制备工艺相对简单、材料合成简单、低成本、绿色环保等优点,成为广大科研工作者的研究重点。并且,有机光电器件便于实现大尺寸、柔性的独特优势,使其成为近年来学术界和产业界共同关注的热点。例如,有机电致发光二极管（Organic light-emitting diodes,OLEDs）已经在显示领域形成了巨大的产业规模,且随着研究的深入,OLED在照明领域同样展示出强大的潜力;新兴的量子点发光二极管（Quantum-dot light-emitting diodes,QLEDs）在制备工艺、器件物理方面与OLED有着极大的关联性,并且基于有机材料的功能层在QLED结构、性能优化上发挥着关键作用;低成本、高效率的有机光伏电池（Organic photovoltaic,OPV）在如今这个能源时代有着重要的研究意义;有机光电探测器（Organic photodetector,OPD）良好的生物兼容性,在开发低成本的民用、商用探测器上拥有优势。总的来说,研究出低成本、低功耗、高效率、高稳定性的有机光电器件是这一领域研究者追求的目标。本论文立足于有机光电器件,重点探索热退火工艺对器件性能的影响,从有机薄膜成膜性以及有机功能层界面变化的角度揭示内在的物理机制,结合新材料体系与器件结构优化设计的交叉研究,改善有机光电器件的性能,具体工作包括以下几个部分:1、我们进行了使用胶体量子点作为发光材料、有机小分子和聚合物材料作载流子传输层的高性能、低成本的新型电致发光器件的研究。设计出ITO/PEDOT:PSS/poly-TPD/QLED/Alq3/LiF/Al的多层结构（三元量子点材料摩尔比为蓝:绿:红=96:5:1）。并且提出采用热退火工艺处理量子点发光层的方法,利用共聚焦显微镜在纳米尺度进行空间分辨率图像分析与光谱分析,解析了量子点薄膜光学特性和量子点材料超分子排列之间的关联。量子点发光层经过热退火工艺处理后,其存在的空间空位在热诱导下能够被量子点更均匀地填充。我们通过对量子点发光层进行热退火处理,成功地改善了其薄膜形态学特性,并且电子传输层Alq3的发光经过热退火后被有效地抑制了,避免了其在合成白光时产生的不利影响。最后,成功地获得了光谱平衡的白光发射,CIE色度坐标值为（0.39,0.45）,在亮度100 cd/m2时显色指数CRI达到了71.4。2、我们进行了基于四甲基酞菁铜（CuMePc）的有机光伏器件（OPV）的研究。一般情况下,平面异质结结构的OPV（PHJ-OPV）在主要性能上（主要包括开路电压Voc、短路电流Jsc、填充因子FF、光电转换效率PCE）差于体异质结结构的OPV（BHJ-OPV）,但平面异质结OPV具有制备方法相对简单的优点,因此我们提出了利用热退火工艺处理PHJ-OPV改善器件性能的设计思想,系统地研究了OPV各个主要性能参数受热退火温度变化影响的规律。从薄膜形貌上看,经过热退火后的MoOx、V2O5缓冲层能够抑制泄漏电流。同时,经过热退火处理的CuMePc会发生晶化现象,其晶化程度可通过退火温度来控制,晶化后的CuMePc不仅吸收光谱会略有增强且向红光方向扩展,增强了对光的吸收,而且空穴迁移率也有所提高,改善了空穴的传输能力。重要的是CuMePc的结晶增大了给体/受体（D/A）界面接触从而产生了类似于体异质结的结构,还避免了体异质结中容易形成隔离团簇而造成的“孤岛效应”。通过热退火处理优化后的PHJ-OPV性能（PCE=3.35%、Jsc=9.85m A/cm2、Voc=0.533V、FF=63.8%。）不仅优于同结构未采用热退火处理的器件,而且还优于结构相似的BHJ-OPV。在OPV研究的基础上,我们开展了基于热退火处理改善红光OPD器件性能的研究工作。利用阳极间隔层m-MTDATA:MoOx产生的电荷转移络合物（charge transfer complex）不仅能够使该层材料承受较高温度的热退火处理而没有结晶,而且还能使这一有机功能层在长波段的透射率增加,进一步增强了器件的光电流。我们还发现热退火处理后的有源层材料CuMePc结晶使其自身缺陷减少,从而降低了器件的暗电流。最后制备的基于热退火处理的平面异质结OPD相比之未热退火时暗电流降低了67%,光电流增加了126%,明暗电流比提高了578%。3、进行了有机电致发光器件的研究。我们引入新型主体材料SFX2PO,利用其较高的三线态能级（T1）和较高的空穴迁移率,制备基于磷光染料FIrpic的蓝光磷光器件（PhOLED）,并且研究了采用热退火工艺对该体系的蓝光PhOLED性能的影响,在总结规律、阐释机理之外,实现了通过调整器件结构和热退火温度来改善PhOLED发光性能的目的。优化后的器件最大亮度达到9920 cd/m2;器件色稳定性得到改善,亮度从10 cd/m2到5000 cd/m2色度坐标值仅从（0.15,0.28）漂移到（0.17,0.29）,器件的最大电流效率为21.68 cd/A,最大功率效率为16.65lm/W,对应最大外量子效率为12.34%。