1、有机太阳能电池及器件结构 有机太阳能电池是以有机半导体材料为基础的光电转化器件，主要是以具有光敏性质的有机物作为半导体的材料，以光伏效应而产生电压形成电流, 实现太阳能发电的效果。

有机太阳能电池的结构根据其发展，主要经历了单层，双层，体异质结结构的变化。

单层的电池即肖特基型太阳能电池，活性材料为同质单一的半导体，夹于不同功函的金属电极之间，通过金属电极对电子的捕获以及对空穴的填充电子从而产生电流，这类太阳能电池中激子分离率很低，往往在激子未分解成自由电子和空穴时己经复合猝灭了，所以肖特基太阳能电池的效率很低；双层电池结构中，在活性层中引入给体和受体的概念，给体在吸收光之后产生激子，激子无需扩散到金属电极，在激子猝灭之前遇到受体材料，通过给受体材料的能极差所产生的驱动力提升激子解离率，达到分离正负电荷的作用，大大的减少了电子空穴的复合，使得电池的光电转化效率提升，但是它的缺陷在于，激子的扩散长度一般为４－２０纳米，所以只有给受体接触面的几个纳米厚度的激子解离率较为良好，而远离接触面的激子与肖特基型电池类似，所以活性层的厚度受到了限制。

体异质结太阳能电池则将给受体较为均匀的混合在一起，极好的增加了给受体的接触面积，与双层结构相比，体异质结电池的活性层给受体接触面几何倍数增加，不会有肖特基型电池的激子分离的缺陷，同时，体异质结结构依然很好的保持了给受体自身的有序性，在体异质结电池结构中引入了电子传输层和空穴传输层，它们可以分别阻止空穴传输电子和阻止电子传输空穴，减少了空穴电子的复合。

二元组分、叠层电池的出现是因为单一的给受体材料很难完美的吸收各个波段的太阳光的能量，并且，叠层电池的结构相当于两个或多个独立电池器件的串联，其电压也相当于两个或多个器件电压值之和，从而提升了电池的光电转化效率，目前，在己报导的有机太阳能电池光电转化率方面超过１５％的纪录的就是叠层电池。

  2、有机太阳能电池中给受体材料 本体异质结太阳能电池的活性层材料分为给体材料和受体材料。

它们是器件中最主要的部分，吸收太阳光的能量并产生激子、激子的传输以及激子的分离都在活性层内进行；给受体材料能级是决定器件的开路电压的关键因素，能级的匹配与否关系到器件工作与否；给受体的空穴电子迁移率很大程度影响载流子的传输从而影响器件的电流，所以，选择良好的给受体材料对有机太阳能电池的性能有极大的帮助。

3、共轭聚合物 在不饱和的化合物中,有三个或三个以上互相平行的P轨道形成大π键,这种体系称为共轭化合物。

共轭化合物由一种或几种结构单元通过共价键连接起来的形成分子量很高的化合物即为共轭聚合物。

共轭聚合物是有机光电器件中最有前景的有机半导体材料之一，设计并合成具有高性能的聚合物材料对于推动有机电子的发展至关重要。