有机太阳电池因潜在生产成本低,性能优异,可制备大面积柔性器件,是未来光伏产业发展的重要方向。早期有机太阳电池普遍使用的是基于“球状”结构的富勒烯受体,随着人们对光伏受体材料的认识不断加深,具有“链状”结构的非富勒烯受体逐渐走进研究人员的视野,并且迅速成为了研究的热点。本文以非富勒烯材料O-IDTBR为电子受体材料,PTB7-Th为电子给体材料制备了有机太阳电池器件。在对器件进行变光强电流密度-电压（J-V）曲线表征时,我们关注到器件的填充因子（FF）在低光强下随着光照强度的减小而减小。这与我们使用传统的富勒烯受体材料PC₇₁BM,与同样的给体材料制备的有机太阳电池器件情况相反。传统的富勒烯受体材料PC₇₁BM器件的FF会低光强下随着光强的减小而保持不变或略有增加。为研究导致这种现象的原因,本文首先对两组器件进行的交流阻抗分析,对比器件的传输电阻,我们发现在低光强下,基于非富勒烯材料O-IDTBR的器件内载流子复合损失比基于富勒烯受体材料PC₇₁BM的器件内要严重。通过对量化暗态和光照条件下理想因子,我们发现O-IDTBR器件比PC₇₁BM器件具有更高的理想因子。这些结果表明,在低光强下,O-IDTBR器件具有更为严重的载流子复合,载流子传输受阻。这对于研究填充因子与光强之间的关系具有重要意义。尽管PC₇₁BM和O-IDTBR电子受体的最低未占据分子轨道（LUMO）能级相同,同种给体材料下制备的器件开路电压却不相同。为阐明造成以上区别的原因,本研究通过低温电流密度-电压谱、内建电势、瞬态光电压以及电致发光光谱等手段重点研究了载流子复合及能量无序对电池器件开路电压的影响。具体地,内建电势、瞬态光电压测试结果表明,富勒烯体系在正常光照下载流子复合损失较为严重。电致发光光谱研究显示,PC₇₁BM器件的发光峰随着注入电流的增加不断向短波长处移动,而O-IDTBR体系发光峰位置基本不变,该结果证明PC₇₁BM体系中能量无序度更高。载流子复合损耗严重及能量无序度更高共同作用导致了富勒烯器件开路电压的降低。