清洁能源是减少大气污染和温室气体排放,保障社会可持续发展的必要条件,所以开发可再生能源是必要的。太阳能被认为在可再生能源等其他替代能源资源中具有最高的潜力。它取之不尽,用之不竭,对环境友好,尤其是有机太阳能电池（OSCs）,受到了业界的广泛的关注。近年来,基于体异质结（BHJ）结构的有机太阳能电池的效率不断刷新。虽然目前有机太阳能电池的能量转换效率已超过了17%,但是还远未达到实际的应用标准。为了进一步提高效率和稳定性,电极与光活性层之间的界面工程是一个关键的问题。在有机太阳能电池中,界面修饰主要包括空穴传输层界面修饰和电子传输层界面修饰,因此这两种传输层性能的提高对于有机太阳能电池的性能起着非常重要的作用。本论文主要进行了电子传输层界面修饰的工作,内容如下:1、我们制备了器件结构为FTO/ZnO/CaF₂/P3HT:PC₆₁BM/MoO₃/Ag的反型有机太阳能电池,采用氟化钙（CaF₂）对ZnO薄膜进行表面修饰作为反型有机太阳能电池的电子传输层。结果表明,CaF₂层可以钝化ZnO薄膜的表面陷阱,降低PC₆₁BM层与ZnO层之间的能带势垒,增强了与光活性层的欧姆接触从而提高了电荷传输效率,抑制了电子与空穴在界面处的复合,降低了有机太阳能电池的串联电阻。引入CaF₂层后,提高了器件的光吸收,降低入射光的能量损耗,有助于电荷载流子的提取和收集,从而提高了短路电流和填充因子,能量转换效率也从3.21%显著提高到4.22%。这些结果对制备高效率的有机太阳能电池具有特殊的指导意义。2、我们制备了ITO/ZnO/MgF₂/PCDTBT:PC₇₁BM/V₂O₅/Ag结构的反型有机太阳能电池,采用氟化镁（MgF₂）修饰ZnO薄膜作为电子输运界面层,可以大大提高反型有机太阳能电池的性能。以PCDTBT:PC₇₁BM为光活性层,用MgF₂修饰的ZnO薄膜制备的反型有机太阳能电池具有较好的能量转换效率,约为7.01%,相对于仅采用ZnO层作为电子传输层的器件其性能提升约20%左右。有机太阳能电池能量转换效率的提高主要是由于MgF₂修饰的ZnO薄膜提高了电子提取效率,减少了电子-空穴复合,这可以归因于在ZnO层与光活性层的界面处形成理想的偶极层,从而调节了功函数,减少了能带势垒,提高了电荷传输效率。此外,MgF₂层可以改善ZnO层的表面质量和润湿性,从而改善ZnO层与光活性层之间的界面接触。结果表明,采用MgF₂修饰ZnO薄膜是一种简单有效的界面改性方法,对获得高效的反型有机太阳能电池具有一定的指导意义。