文 献 综 述 1.1 引言 目前全球化石能源紧缺严重的抑制了经济的发展，这促使全球的科研工作者寻求新的能源解决方案，而太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁能源，是最为有前景的替代品。

太阳能利用最重要的一个方面就是将光能转变为电能，由此，太阳能电池应运而生，目前太阳能电池技术主要基于硅基材料，已经发展为成熟的光电材料。

但硅基材料的制作成本高，生产过程会有污染，不宜制备成柔性器材能缺陷，有机太阳能电池能克服这些问题。

如今有机太阳能电池的种类非常广泛，由于其成本低，重量轻，质地柔和，便于携带等优点，对它的研究十分火热。

目前有机太阳能电池的能力转换效率已经达到12% [1]。

有机半导体材料受到光激发产生 Frenkel 激子，其电子束缚力为0.1-1 eV，是无机半导体材料的10倍左右，只能依靠异质结的界面来进行分离。

在给体和受体共混体系中，给体分子与受体分子通过轨道重新组合产生电荷转移态（CT激子），对器件的开路电压起决定性的作用。

由于有机半导体材料强的束缚力，使激子难以分离，并且产生的激子和空穴容易复合，由此目前的研究主要集中在寻找和合成窄带隙的给体和受体材料，通过形成互穿网络的形貌，来扩大给体和受体的接触面积，从而扩大电子的迁移率，提高能量转换率。

本章将首先介绍有机太阳能电池目前研究进展包括最新的器件结构和材料优化，进而展开其基本原理，常用器件的基本结构，评估其性能的参数，最后介绍有机太阳能电池常用的受体和给体材料。

1.2 有机太阳能电池基本原理及器件结构 1.2.1 有机太阳能电池的光电转换过程 给体在光照下回受到激发，产生电子在给体和受体之间转移，产生的电子被相应的阴极和阳极收集进入外电路，具体过程如图所示，在有机太阳能电池中，基于双层器件模型可以将光电转化工程分为以下五步[2,3]： （1）给体材料吸收光子后激发，材料由基态变为激发态，产生激子。