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聚合物太阳能电池（polymer solar cells,PSCs）作为一种新型清洁能源,凭借生产成本低、柔性好、制备工艺简单以及可大规模生产等优点,近年来获得大量关注。目前用于制备PSCs的给受体材料较多,电池光电转换效率在逐步上升,但提升幅度却不尽如人意,而且与大规模产业化生产仍然存在一定差距。溶液法制膜,由于过程简单易操作,设备成本低以及可批量制造,具有产业化应用前景,因此成为有机太阳能电池领域研究的热点,而全溶液法有机太阳能电池也成为一种新的尝试和研究方向。目前,PSCs的阳极缓冲层即空穴传输层（hole transport layer,HTL）,多采用三氧化钼（MoO3）和聚3,4-乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐（Poly（3,4-ethylenedioxythiophene）:poly（styrene sulfonate）,PEDOT:PSS）等传统空穴传输材料,而MoO3由于成膜性差多以真空蒸镀法制备。本文重点集中在溶液法制备的小分子和聚合物阳极缓冲层,及其提升聚噻吩-吡咯并吡咯二酮:[6,6]-苯基C61丁酸甲酯(PDPP3T:PC61BM)PSCs性能的机理方面。采用的给体材料PDPP3T在可见区和近红外区（600900 nm）具有强烈光吸收,且材料简单易合成,比传统给体材料P3HT具有更好空气稳定性。首先,本文以溶液法制备了一种小分子材料2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂三亚苯（1,4,5,8,9,11-hexaazatriphenylenehexacarbonitrile,HAT-CN）薄膜作为PDPP3T:PC61BM太阳能电池的阳极缓冲层,优化了溶液法制备HAT-CN（记为s-HAT-CN）的各种工艺条件,包括溶剂、浓度、厚度以及退火温度等,并实现了在PSCs上的首次应用。通过与MoO3和PEDOT:PSS传统阳极缓冲层材料进行比较,发现s-HAT-CN薄膜微观形貌更均匀,且具有更高的空穴传输能力。因此,将s-HAT-CN应用在基于5 wt.%PDPP3T:PC61BM活性层单元的PSCs,获得1.24%的能量转换效率（power conversion efficiency,PCE）,相比传统缓冲层的器件效率提高了7.8%。为了制备全溶液法器件,本文对阴极缓冲层的溶液法制备工艺也进行了系列研究。采用溶液法加工小分子电子传输材料4,7-二苯基-1,10-菲啰啉（4,7-Diphenyl-1,10-phenanthroline,Bphen）和1,3,5-三（1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基）苯（N-arylbenzimidazoles,TPBi）,分别记为s-Bphen和s-TPBi,应用于前述电池中,发现s-TPBi结合s-HAT-CN制备的PSCs表现出更好的器件性能,PCE从1.15%（蒸镀法）提高到1.45%（溶液法）。由此可以证明,溶液法制备的薄膜之间有着更好的界面接触,更利于空穴和电子传输。然后,本文对传统阳极缓冲材料PEDOT:PSS进行了一系列掺杂改性研究,通过掺杂使得PEDOT:PSS展现更高电传导率,从而提高PDPP3T:PC61BM太阳能电池的效率。实验中发现掺杂一定浓度的山梨醇到PEDOT:PSS中,可以使PEDOT:PSS中分子重组,PEDOT分子聚集增多,减少绝缘性的PSS的负面影响,因此提高了PEDOT:PSS的导电性,并使得基于20 wt.%PDPP3T:PC61BM/BCP/Al结构的PSCs的电流密度(short circuit current density,JSC)大幅度提高。相比于传统的PEDOT:PSS制备的电池,其PCE从2.50%显著提高到3.62%。经过一系列优化后,发现基于4 wt.%山梨醇掺杂的PEDOT:PSS的PDPP3T:PC61BM太阳能电池能获得最高PCE（4.33%）,相对于无掺杂的PEDOT:PSS层结构的电池效率提高了70%。此外,使用更强吸收性能的受体材料PC71BM替代PC61BM获得了更高效率（4.56%）的有机太阳能电池。最后,研究了不同链长的醇类化合物对PEDOT:PSS的掺杂效果及相应薄膜性能的变化规律,以及对基于20 wt.%PDPP3T:PC61BM电池性能的影响,其中包括乙二醇、丙三醇、丁四醇、戊五醇和山梨醇。实验结果表明将醇类化合物掺杂于PEDOT:PSS中,分子中羟基数目越多,短路电流密度相对越大,而开路电压和填充因子稍微降低,综合而言,丁四醇掺杂呈现的器件性能最优,获得最高PCE（3.74%）。其次优化了阴极缓冲层,将氟化锂（LiF）替代2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-邻二氮杂菲（bathocuproine,BCP）进一步改善了器件性能。为了进一步拓展电池的实际应用,在柔性PET基板上制备了一系列电池,发现随着PEDOT:PSS层掺杂剂醇类化合物的羟基链增长,PCE逐渐增大,最高达到1.06%。