有机太阳能电池具有材料来源广泛、制备工艺简单、成本低廉等优势,因而该领域一直备受关注。三元掺杂作为一种提高有机太阳能电池性能的有效手段,更是吸引了越来越多的科研团队对其进行深入研究。本论文基于经典的PTB7:PC₇₁BM活性层体系,分别引入高载流子迁移率、低成本的小分子材料a-6T以及吸收光谱位于红外波段的聚合物材料IEICO-4F作为第三元,制备了高性能三元有机太阳能电池且详细分析了性能提升的内部机理。1、研究了高载流子迁移率材料a-6T作为第三元对PTB7:PC₇₁BM有机太阳能电池的影响。当a-6T的掺杂比例为1.0 wt%,2.0 wt%,3.0 wt%时,器件性能得到提升。尤其是掺杂比例为2.0 wt%的时候,所制备的三元器件性能达到最优,功率转换效率可达8.09%,与二元电池6.62%的功率转换效率相比提高了22.2%。分析可知,a-6T提升器件性能主要是由于以下三点:（1）α-6T的吸收光谱一定程度上弥补了PC₇₁BM的吸光能力弱的缺点,α-6T与PTB7之间存在的F（?）rster能量传递更是加强了光子的捕获能力;（2）α-6T掺入活性层中,还可以调控活性层的形貌,调节给受体之间的相分离程度,提高激子解离的能力;（3）α-6T的引入能有效提升器件的电子和空穴迁移能力,使电荷更容易被传输以及收集。2、研究了红外吸收材料IEICO-4F作为第三元对PTB7:PC₇₁BM有机太阳能电池的影响。当IEICO-4F的掺杂比例为1.0 wt%,2.0 wt%,3.0 wt%时,器件性能得到提升。尤其是掺杂比例为2.0 wt%的时候,所制备所的三元器件性能达到最好,相比于二元电池6.67%的功率转换效率,调优器件的功率转换效率达到7.96%,提升幅度为19.3%。分析可知,IEICO-4F提升器件性能主要是因为:（1）IEICO-4F的红外吸收特性将器件的光吸收范围从380nm-850nm拓宽到380nm-1000nm,拓宽了活性层吸收利用光子的范围;（2）IEICO-4F、PTB7和PC₇₁BM三者之间形成了合适的能级梯度排布,在器件中引入电荷转移机制,使得电荷更容易被传输及收集;（3）引入IEICO-4F能有效调控活性层的形貌和给受体之间的相分离程度,降低光生激子复合的几率。综上所述,本论文为制备高性能三元有机太阳能电池提供了选材参考和理论指导,这对有机太阳能的商业化生产有一定的借鉴参考意义。