聚合物太阳电池具有制备工艺简单，成本低，可制成柔性器件等优点，得到了广泛的关注和研究。“体异质结”结构的提出，使器件的性能有了极大的改进，并为聚合物太阳电池光电转换效率的进一步提高奠定了基础。体异质结结构活性层的形貌和相分离程度影响激子的传输、分离和载流子的输运效率;并且，器件中界面的接触情况影响载流子复合率。因此，活性层的形貌、相分离程度和界面接触情况是决定太阳电池光电转换效率的关键因素。与此同时，硅基有机/无机杂化太阳电池结合了有机物易制备、成本低和无机硅光电转换效率高、性能稳定的优点，在近几年也备受关注。在硅基有机/无机杂化太阳电池中，器件性能的提高受制于聚合物的选择以及聚合物与无机硅之间的界面接触情况。本论文通过调解活性层的热退火温度，优化P3HT∶MCB体系活性层的形貌和相分离;在P3HT∶PC60BM活性层与Ca/Al阴极电极之间引入PC60BM，改变活性层表面P3HT和PC60BM成分的分布比例，来减少器件界面处的载流子复合率;通过改善PEDOT∶PSS层的导电性和亲水性以及调节P3HT层的厚度，提高器件的光吸收效率和激子分离率;在聚合物太阳电池的修饰层中引入金纳米颗粒，利用其局域表面等离激元共振效应，提高活性层对光子的吸收效率。主要的研究内容如下:　　(1)研究了热退火温度对P3HT∶MCB系聚合物太阳电池活性层的形貌和相分离的影响。从0℃到180℃调解活性层的热退火温度，发现随着热退火温度的增加，器件的效率先增大，再减小，热退火温度为110℃时获得的太阳电池的效率最高。针对这一现象，我们对电池进行了器件物理的相关分析，通过计算得到了电池的理想因子，反向饱和暗电流和计算所得的开路电压等参数的数值。在此基础上，结合器件中电子和空穴的迁移率，以及活性层的表面AFM形貌图和光学显微镜图谱，解释了热退火温度对器件性能的影响。　　(2)在P3HT∶PC60BM系正置结构太阳电池的活性层和阴极电极之间引入PC60BM层，来减少活性层表面P3HT与阴极Ca/Al的接触，从而减少了界面处的载流子复合率。由于P3HT的表面能比PC60BM小，当P3HT∶PC60BM经过溶剂退火之后，P3HT更倾向于聚集在活性层表面。而P3HT是空穴传输材料，与阴极Ca/Al接触时，会有大量的载流子发生复合，这对阴极界面处电子的收集不利。我们的实验结果证明，PC60BM的引入减少了活性层表面P3HT的分布比例，从而减少了界面处载流子的复合率，使器件的短路电流密度得到了提高，最终提高了器件的光电转换效率。　　(3)通过改变PEDOT∶PSS层的导电性和亲水性以及引入p-P3HT与n-Si形成pn结，来制备高性能硅基有机/无机杂化太阳电池。研究表明，P3HT层可以增加器件的光吸收率和激子分离效率，并且可以间接地减少界面处的载流子复合率，从而使器件的性能得到提高。在实验中，我们通过改变PEDOT∶PSS溶液中DMSO的含量以及引入添加剂FS-31，来改善PEDOT∶PSS层的导电性和亲水性，获得了最优的PEDOT∶PSS层。在此基础上，调节P3HT层的厚度，获得了高效率的硅基有机/无机杂化太阳电池，最优光电转换效率达到了11.52％。　　(4)在不增加活性层厚度的情况下，在修饰层中引入金纳米颗粒，利用其局域表面等离激元共振效应，提高活性层对太阳光的吸收效率。在实验中，我们合成了不同尺寸的金纳米颗粒，并研究了它们对太阳电池光电性能的影响。结果表明，金纳米颗粒的引入，可以提高器件的短路电流密度，增加器件的激子最大形成率和激子分离率。当金纳米颗粒的直径为41 nm时，获得了7.86％的最优光电转换效率，相对于没有使用金纳米颗粒的器件，效率提高了17.8％。