太阳能电池可以直接将吸收的太阳能转化为电能,是解决环境和能源问题最有前途的方法之一。钙钛矿太阳能电池具有效率高,器件制备简单等优点,是当前最具应用前景的新型光伏技术之一。目前常见的卤化钙钛矿材料大部分仅吸收紫外光（UV）和可见光（400–800 nm）,这仅占整个太阳光谱的45–50%。因此,拓宽钙钛矿对近红外（NIR）区域的光吸收和光谱响应是进一步改善器件效率的有效方法。有机体异质结/钙钛矿复合结构光伏器件在有效拓宽钙钛矿太阳能电池的吸光范围的同时能够保持较高开路电压,是一种潜在提高器件效率的手段。通过将具有优异近红外吸收特性的非富勒烯受体材料引入到该有机体异质结中,能将有机体异质结的光谱响应范围拓展到近红外区。本论文围绕采用有机体异质结/钙钛矿复合结构光伏器件开展工作,通过对非富勒烯受体材料和有机体异质结进行设计,拓展钙钛矿光响应范围,提高器件效率,主要研究内容如下:1、设计合成了一个以氰基茚砜为吸电子端基的新型非富勒烯受体材料BTP-IS,对比了其与以氰基茚酮为吸电子端基的非富勒烯受体材料BTP-IC的光电性质和有机太阳能电池器件性能。砜基的引入能够降低非富勒受体材料的带隙,改善器件活性层的微观形貌,最终得到更高的短路电流(JSC)和填充因子（FF）,提升了有机太阳能电池的效率。2、系统研究了有机体异质结/钙钛矿复合结构光伏器件中有机体异质结给、受体材料种类、能级和载流子传输特性等性质对器件参数的影响规律。研究发现PM6:BTP-IS作为复合器件中有机体异质结时,器件性能较差,但通过引入三元体系能够显著提高器件性能。通过对三元体系中给受体材料的调控大幅提高了器件效率,发现三元体系中受体的电子迁移率和给体材料的HOMO能级对于复合器件中的载流子复合有着重要的影响。