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聚合物太阳能电池及有机无机杂化太阳能电池由于其质量轻,柔性,可作为便携式移动能源,制备成本低,在室温下可溶液加工制备大面积器件等诱人的优点,得到了人们的广泛关注。近几年来有机聚合物太阳能电池和有机无机杂化太阳能电池得到了迅速发展,通过开发窄带隙共轭聚合物给体,新的受体,优化器件结构以及界面工程等,目前单异质结聚合太阳能电池的能量转换效率已超过10%。尽管聚合物太阳能电池的性能得到了很大提高,为了满足商业化要求,聚合物太阳能电池的能量转换效率和器件稳定性等还需要得到进一步的提高。在本论文中,我们主要围绕聚合物太阳能电池和活性层微观形貌以及界面调控等对器件性能的影响进行了研究,主要包括以下几部分:（1）究了基于P3HT的液晶嵌段共聚物P3HT-b-Pterph和P3HT-b-PTP在聚合太阳能电池中的潜在应用。两种液晶嵌段共聚物分别含有聚三联苯和聚三亚苯嵌段。由于低导电性非共轭液晶嵌段的引入,基于液晶嵌段共轭聚合物和PCBM为活性层的太阳能电池展现出较差的性能。器件性能在液晶态温度热退火后能得到有效提高,主要由于液晶嵌段共聚物在液晶态下具有自组装行为,在活性层中能形成有序结构。将P3HT液晶嵌段共聚物引入到P3HT:PCBM活性层中作为增容剂,器件性能在液晶态温度热退火后能得到显著提高。具有自组装行为的液晶嵌段共聚物能提高P3HT的结晶性以及P3HT链的有序性,有助于形成具有互穿网络结构的活性层,能有效的提高激子的分离。因此,液晶嵌段共轭聚合物增容剂能有效的优化P3HT:PCBM活性层形貌,提高载流子迁移率,器件短路电流和填充因子。（2）通过一步法原位制备了石墨烯/CdS（G-CdS）二维杂化纳米片。在G-CdS二维杂化纳米片中,CdS纳米晶和石墨烯片之间无任何连结剂,CdS纳米晶和石墨烯片的紧密接触有利于电荷的注入,激子的分离和电荷的传输。G-CdS与PBDTTT-C-T和PC70BM具有很好的能级匹配。将G-CdS添加到基于PBDTTT-C-T和PC70BM的太阳能电池中,G-CdS可以作为激子分离中心,提供多通道的电荷传输,有效的提高电荷的分离和转移效率。基于PBDTTT-C-T和PC70BM为活性层的太阳能电池效率从6.0%提高至7.5%,同时PBDTTT-C-T:PC70BM:G-CdS活性层的机械性能也得到提高。（3）热致性液晶可以作为一种理想的有序模板从纳米尺寸来调控有机/无机杂化纳米材料形貌,在热致性液晶中原位生长半导体纳米晶是一种有效的途径来制备有机/无机杂化纳米材料并运用到光电子器件中。通过在不同种类功能化热致液晶小分子和共轭聚合物模板中热分解黄原酸镉盐前驱体,原位生长cds纳米晶制备液晶/cds纳米晶纳米复合材料,并系统的研究了液晶/cds纳米晶杂化纳米材料的形貌,光物理以及光电子特性与热退火温度之间的关系。值得注意的是在液晶态温度下退火能得到更有序的纳米形貌,液晶/cds纳米晶杂化纳米材料的光物理和光电子性能可得到有效的提高。（4）为了降低zno表面缺陷,我们通过在zno表面原位生长cds,制备zno@cds杂化纳米界面层用来作为电子传输层。cds纳米层的厚度可以通过cds前躯体的厚度来控制。在原位生长cds层的过程中,cds能钝化并修复zno表面的缺陷,提高其电子传输和收集效率。cds还可以作为保护层来阻挡空气中的氧和水,并且作为桥梁来连接zno和活性层。当在zno表面原位生长一层约2nm厚的cds层时,所制备的zno@cds杂化纳米层的电子迁移率是zno的六倍。因此,基于zno@cds杂化纳米层的反向聚合物太阳能电池比基于zno的反向聚合物太阳能电池具有更高器件效率和稳定性。（5）在非共轭聚电解质peie水溶液中原位生长ag纳米粒子制备peie-ag纳米复合材料作为有效的界面修饰层来提高反向聚合物太阳能电池性能。原位生长的ag纳米粒子能自发的镶嵌在peie聚合物链中,形成连续的互穿网络结构。peie-ag界面材料结合了peie和ag纳米粒子的优点,具有好的导电性,在缓冲层和活性层界面能形成偶极层,能提高电荷传输、选择和收集性能,具有表面等离子体共振效应,可提高活性层对光的捕获能力。基于以上优点,以pbdttt-c-t:pc71bm为活性层的反向聚合物太阳能电池性能从6.11%提高到7.66%。此外,器件性能对peie-ag界面的厚度不敏感,扩宽了界面材料厚度的选择空间。（6）制备具有表面等离子体共振效应的石墨烯/银纳米粒子（go-ag）纳米复合材料,并运用到太阳能电池器件的制备中来提高聚合物太阳能电池性能。go-ag的表面等离子体共振效应与入射光之间强的耦合作用,能有效的提高活性层中激子的形成速率,提高电荷的收集,因此提高短路电流和器件效率。在ito和pedot:pss界面引入go-ag,基于pbdttt-c-t:pc70bm活性层的聚合物太阳能电池效率从6.58%提高到7.54%。（7）运用光催化反应原位制备ZnO-Ag纳米粒子。ZnO-Ag纳米粒子比ZnO纳米粒子具有更好的光学性能,更高的电子传输能力,更强的光捕获特性,可以作为有效的阴极修饰层运用到聚合物太阳能电池的制备中。银纳米粒子能原位光沉积在ZnO纳米粒子表面,可以作为光捕获天线,减少辐射和非辐射带来的损失,因此能有效提高聚合物太阳能电池器件的光生激子效率。系统的光电子和光物理性能研究表明,ZnO-Ag纳米粒子能有效的提高电荷的分离,传输和收集效率,降低电荷在阴极的复合几率,与基于ZnO纳米粒子的器件相比,效率提高了14%。