随着人类经济的发展,大量能源的消耗也使得能源和环境污染危机变得日益严重,这与当今世界发展的主旋律背道而驰。有机太阳能电池是一种大有前途的电池,原因在于其低成本,可以大面积制造,而且拥有柔性基底。有机太阳能电池的能量转换效率也有了很大提高。同时,各种各样日臻成熟的制备有机薄膜的方法的出现,亦为电池的制备提供了有力的支撑。人类要想解决能源问题和实现经济的可持续发展,只能依靠科技力量,大规模地开发可再生能源。本文所研究的主要内容如下:首先,本文对体异质结有机太阳能电池中的复合机制以及电荷转移态进行了讨论,然后建立了有机太阳能电池的等效电路模型,并且利用Silvaco软件进行模拟仿真来得到器件的输出特性。其次,为了进一步研究电荷转移态在有机太阳能电池中的损失,采用电荷转移态模型对体异质结有机太阳能电池的基本电学性质进行研究,包括开路时有机层内的不同载流子的电流密度分布、能级分布等。同时我们还得到了电子溢出器件的速率、空穴溢出器件的速率、电荷转移态产生速率、geminate复合率、电流损失速率等。最后,本文研究了双分子复合与geminate复合对于有机太阳能电池性能的影响,得到了这两种复合对于短路电流、开路电压、填充因子、能量转换效率等影响的大小。并且通过geminate复合和双分子复合的对比研究,就能更清晰地认识到哪种复合机制对有机太阳能电池性能的影响更加明显。文中还对有机太阳能电池的等效电路进行了研究,并且可以得出双分子复合与geminate复合对于串联电阻和并联电阻影响的大小。另外,本文还计算了在不同双分子复合强度与geminate复合强度下电荷转移态的分解率。