有机太阳能电池因其质量轻、制备方法简单、柔韧性好以及透明度高等优点受到了广泛关注。作为有机太阳能电池的重要的研究方向,半透明有机太阳能电池（Semitransparent organic solar cells,STOSCs）的最大的优势在于可以集成于建筑中。近些年由于新型受体材料Y6的出现,STOSCs的能量转换效率（Power Conversion Efficiency,PCE）最高值为14%,而且平均可见光透过率（Average Visible Transmittance,AVT）高达20%。除了PCE与AVT以外,显色性能也是STOSCs的重要参数。一般来说,为了满足建筑集成光伏（Building Integrated Photovoltaics,BIPV）的对透射光颜色的需求,需要STOSCs透过中性色或者彩色的光。目前的研究中,光学调控层、光子晶体、Fabry–Pérot谐振腔等光学调控的方式可以实现STOSCs透过中性色或者多彩的光。本论文采用Mo O3为光学调控层来实现了高性能中性色的STOSCs,以WO3为Fabry–Pérot谐振腔的中间介质层实现了高性能的彩色STOSCs,具体的研究内容如下:1.我们以D18-Cl:Y6:PC71BM三元体系为电池的活性层。通过调整活性层的厚度,实现了不透明有机太阳能电池16.40%的PCE。在此基础上,我们以20 nm Ag为STOSCs的透明电极,该器件实现了12.08%的PCE和16.90%的AVT。然而,AVT值仍然低于25%,且CIE 1931色度图上的器件的颜色坐标（0.2768,0.2545）位于蓝色区域,这将阻碍半透明器件的实际应用。为了获得中性色的STOSCs,我们以Mo O3为光学调控层。制备了20 nm厚的Mo O3半透明器件,AVT值以及颜色坐标分别显著提高到25.45%和（0.2953,0.2822）,而PCE则略微降低到11.58%。最后,我们使用转移矩阵法对半透明器件的光场进行了模拟,结果表明Mo O3降低了活性层内的光场强度,从而使STOSCs的AVT以及显色性能有显著提高。2.设计并测试了一种由Ag/WO3/Ag组成的Fabry–Pérot谐振腔电极。该电极以30 nm银薄膜充当反射层,以WO3充当两层银薄膜之间的间隔层,通过调整WO3厚度,可以有选择地传输某波长的光子。我们对60,80,100 nm厚度的WO3进行透射光谱计算,发现其可以选择性地透过蓝绿红光,而对其他波段的光子有抑制作用。随后,我们制备了Ag/WO3（60,80以及100 nm）/Ag电极,该电极对蓝绿红光的峰值透过率高达25.0,38.3,41.3%。我们以该彩色电极为D18-Cl:Y6:PC71BM三元体系的器件的透明顶部电极,实现了蓝绿红色器件的PCE分别为13.78,13.65以及13.54%,峰值透过率均大于15%。最后,我们对彩色半透明器件的光场进行了模拟,结果表明Ag/WO3/Ag的光学干涉作用导致了调制波长范围内活性层内的光场强度比电极内低,而且随着WO3厚度的变化,电极内部表现出的共振区的波长范围可以很好的与器件峰值透过率波长范围相对应。本论文报道了两种光学调控方法,实现了高效率的中性色以及彩色STOSCs,能够满足BIPV的不同场合的需求,对今后中性色以及彩色STOSCs的研究以及发展具有一定的借鉴意义。