近来,有机导电聚合物发展迅速,其源自传统聚合物的柔韧性和可加工性,以及共轭结构带来的接近无机半导体特性或金属导电性的双重特性,在太阳能电池领域有着广泛的应用,为聚合物太阳能电池降低成本提供了极其有利的条件,具商业价值和潜力。本文主要围绕新的导电聚合物材料在聚合物太阳能电池中的应用展开研究工作。选用了两种不同的聚合物材料PPDIC与PFTST。PPDIC为苝酰亚胺基n型半导体聚合物,该类聚合物与富勒烯衍生物相比更易协调给受体材料的吸收谱带以提高太阳光的利用范围,并且使给受体材料的能级更匹配。聚合物PFTST为聚芴衍生物,同时具有给受体官能团,光稳定性和热稳定性良好。对于受体材料PPDIC,通过吸收,发射光谱表征及器件实验研究,发现该材料与P3HT混合体系的聚合物太阳能电池具有吸收范围较宽,激子解离效率高,开路电压较大的特点,开路电压可达0.86V,最佳质量配比为P3HT:PPDIC=1:1。虽然电池的短路电流较小,但使用退火方法对器件性能进行了改善,并通过AFM,GIXRD的表征测试协助寻找到最佳退火温度为140℃。此时短路电流是未退火时的1.8倍,填充因子由18.7%增长到53.7%,器件光电转换效率提高4倍多。根据AFM, GIXRD表征分析推论,合适的退火温度主要改善了薄膜内的激子解离界面和载流子传输通道,使器件性能得到较大提高。对于同时具有电子给受体功能团的聚合物材料PFTST,分别就其作为给体材料和受体材料两个体系进行了研究。PFTST作为给体情况下,PFTST:PCBM体系聚合物太阳能电池的开路电压较大,基本器件可达0.77V,短路电流密度在10-1量级,通过电池参数表征和薄膜材料表征,确定最佳质量比为1:2。同样,通过退火和混合溶剂法,对器件性能进行了改善。退火温度为120℃时开路电压达0.86V,短路电流密度0.31mA/cm2,光电转换效率与未退火相比增大两倍多。通过加入1,8-二碘代辛烷作为混合溶剂同样使器件性能得到了较大提高,光电转换效率最高达到0.136%。混合溶剂的加入使混合薄膜内两种分子的排布方式更有利于载流子的传输,同时保持了较好的激子分离界面,从而使器件的短路电流得到很大提高,器件性能得到较大提高。PFTST作为受体情况下,P3HT:PFTST体系聚合物电池的性能与PFTST:PCBM相比有所不足,但仍具有一定光伏特性。基本器件中,体系质量配比为2：1时,器件性能最好。同样通过退火方式是器件性能得到改善。最佳退火温度120℃,器件光电转换效率与未退火相比有近6倍提高。与P3HT:PCBM体系相比,本研究所选用的新材料在电池性能上还有一定不足,希望以后能通过界面修饰、活性材料掺杂、添加光学缓冲层等方法改善器件性能,取得更好的成果。