有机太阳能电池凭借着质量轻小、造价低、柔性好、结构容易改变等优点成为太阳能电池领域研究的热点话题。基于电子给体/受体共混体系制备的体异质结有机太阳能电池是一种低耗能、高效率的电池,也是国内外科研小组研究的热点器件结构。体异质结太阳能电池的引入,增大了给体受体器件的接触界面,对器件性能的提升起推动作用。但与无机太阳能电池相比,其性能还有待提升。为了提升器件的性能,除寻找合适的新型材料外,常用的办法还有对器件的结构进行优化,如在活性层材料与电极间添加阻挡层。本文所研究的主要内容如下:本文基于PCBM:P3HT模型的体异质结太阳能电池,在研究器件内部载流子的分布情况时,发现:在器件的阴极处空穴密度为负值,即空穴流向了阴极;阳极处电子密度为负值,即电子流向了阳极,这跟光电流的方向相反,使得激子的利用率降低,不利于电极处载流子的收集。为了提升器件的性能,通过在活性层与电极间添加双层阻挡层的方法试图减弱电子和空穴的泄漏,从而使器件的短路电流、开路电压、填充因子和光电转换率各方面情况得到改善。研究表明:当阻挡层的厚度≤0.5 nm时,器件的性能随厚度的增加而增加;当厚度≥0.5 nm时,器件的开路电压、最大功率和填充因子随厚度的增加逐渐降低,则器件在厚度为0.5 nm时性能最佳。势垒高度大于0.1eV之后,器件的性能不会有明显的变化。电荷泄漏的降低导致geminate复合的增加,但其幅度远小于泄漏电荷降低带来的影响,不起主导作用。通过对太阳能电池器件性能的仿真计算,得出引入双层阻挡层可以降低漏电流。