有机半导体材料主要由C、H、N和O等轻元素组成，它不仅具有成本低，体积小，柔韧性好，可以通过化学方法制备等优点，而且有机材料中的载流子不再是传统意义上的电子和空穴，它们具有独特的电荷-自旋关系和丰富的自旋相关性质。近些年来，基于电荷/自旋传输、光电流、电致发光等物理过程的磁场效应得到了广泛的关注，这些现象对于揭示有机光伏电池和有机发光器件当中的光电子过程、以及发展有机自旋电子学等有着重要的科学意义，但是关于介电和电容的磁场响应方面的研究却很少有人涉及。本论文以有机小分子半导体器件为基础，发现和探讨了激发态磁电容的发生机理以及其线型窄宽和正负变化的影响因素，之后利用磁光电流和磁电容等测试手段，研究了fission器件中的激子分解和聚合物太阳能电池中受体材料对于电池性能的影响。主要研究结果如下：　　(1)首先，在光激发PMMA/NPB器件时，观察到了电容的磁场效应。NPB中电子-空穴对自旋相关的分解和PMMA/NPB界面的电荷积累，这两个过程的叠加产生了磁电容效应。溶液法制备的NPB器件中观察到磁电容线型明显窄化，这表明磁场效应的线型和薄膜的制备方法密切相关。溶液法制备的NPB薄膜的分子集聚变大，由于NPB中电子-空穴对之间的库伦屏蔽效应，单个电子与空穴之间的自旋交换作用减小，磁电容线型变窄。激发态分子间相互作用可以调控电子-空穴对中的自旋交换相互作用。　　(2)制备了不同厚度的NPB/C60异质结器件，发现了光强与频率依赖的正负磁电容现象。异质结器件中的磁光电流主要来源于NPB层中的自旋相关的电荷分离。自旋相关的电荷分离和自旋相关的电荷复合分别造成了正的和负的磁电容效应。Lorentz公式拟合得到的比例参数R=A-/(A++A-)可以衡量复合大小。在C60与Al电极之间加入不同厚度的激子缓冲层BCP，可以调节NPB中的复合大小。　　(3)基于并四苯材料，设计和制备了不同结构的fission器件，测试了薄膜的光致发光磁场效应、器件的光电流磁场效应和磁电容，研究发现：并四苯薄膜中的fission速率随磁场先增大后减小；在Tc单层器件中，光生载流子主要来自于Tc体内的单重态激子分解；然而Tc/C60器件中的光生电荷却主要来自于Tc/C60界面处的三重态激子分解；Tc/C60双层器件中单重态激子在体内分解，三重态激子在给体-受体界面处分解。　　(4)通过制备PBDB-T:ITIC与PBDB-T:PC71BM两种不同受体的反式聚合物太阳能电池器件，利用磁光电流和磁电容以及其它实验手段，考察了不同受体对器件中电荷的积累、复合、传输以及分离的影响：ITIC受体器件光电转换效率明显高于PC71BM受体器件，两种器件短路电流的不同和光子吸收之后经历的光伏物理过程有关；两种受体器件即使给体-受体能级结构不同，电荷积累仍然没有变化且都只有非常小的积累；两种受体器件中均存在一定的陷阱态使得电荷的传输受到影响，PC71BM器件中的陷阱电荷更多并且在开路情况下的陷阱诱导复合占主导，ITIC器件在短路情况下的双分子复合占主导；PC71BM器件中激子-电荷反应过程发生在PBDB-T相体内，这说明PC71BM器件相对于ITIC器件存在比较多的三重态激子；PC71BM器件中较多三重态激子使得其中的激发态iCT的束缚能比较大，这就造成PC71BM器件相对于ITIC器件激发态的分解比较差，以至于最后的光电转换效率比较小；非富勒烯受体材料与富勒烯受体材料相比，可能就在于其中光激发产生的三重态激子少，电荷分离的效率更高，器件性能更好。