氧化锌具有良好电子传输性和高透光性, ZnO作为电子传输层已被广泛应用于聚合物太阳能电池。 但采用溶胶凝胶法和真空镀膜制备ZnO电子传输层, 因ZnO界面具有大量缺陷, 极大增加载流子复合。 抑制ZnO界面复合电流和改善ZnO界面接触性能, 是提高ZnO基电子传输层聚合物太阳能电池性能关键所在。 基于P3HT:PCBM反转型聚合物太阳能电池, 采用磁控溅射ZnO层, 研究了离子液功能化碳纳米粒子（ILCNs)修饰层或Ar/O2混合气体溅射沉积ZnO修饰层, 以及Ar/O2溅射ZnO界面层与ILCNs联合修饰ZnO界面的聚合物太阳能电池性能。 纯Ar和Ar/O2混合气体下一步溅射沉积ZnO电子传输层, 其电池效率分别为22%和28%。 经ILCNs修饰或Ar/O2溅射ZnO修饰层, 电池效率分别达到34%和31%, 并且分步溅射ZnO层并联合ILCNs修饰ZnO界面, 聚合物太阳能电池效率可提高到38%。 ZnO修饰型聚合物太阳能电池克服了电化学阻抗负阻效应, 降低了反向暗电流并显示出更好的整流特性。 研究表明, 采用ILCNs修饰ZnO层和分步溅射ZnO层能有效抑制ZnO界面缺陷和改善界面接触性能, 而采用分步溅射ZnO层与ILCNs联合修饰ZnO界面, 这种联合修饰ZnO界面方案, 更能增强ZnO层电子传输和提取能力, 是提高聚合物太阳能电池效率更为有效方案。Functionalized Carbon Nanopartilces

在P3HT∶PCBM聚合物太阳能电池的阴极LiF／Al中引入纳米结构的银膜组成Ag／LiF／Al复合阴极, 太阳能电池的光电流能显著提高。 在AM1.5G和100 mW·cm-2的模拟太阳光照射下, 当银膜厚度为4纳米时, 优化的太阳能电池的光电流要比只有LiF／Al的参比太阳能电池高20%以上。 研究表明, 纳米银膜产生的表面等离子体效应是增强聚合物太阳能电池光电池的主要原因。 不过, 银膜修饰的太阳能电池填充因子和开路电压要比参考电池低, 最终使该类型电池效率降低。 在银膜处增加的载流子复合可能是导致电池填充因子、 开路电压和能量转化效率降低的重要原因。

P3HT∶PCBM薄膜的快速和缓慢成膜过程能显著的改变异质结聚合物太阳能电池性能。 通过调节旋转时间以及薄膜退火前的间隔时间, 研究了P3HT∶PCBM混合薄膜缓慢生长所需最佳时间。 结果表明, 在转速800 r·min-1下旋涂薄膜, 经过50～80 s的旋涂, 接着放置样品薄膜30 min以上, 然后再对薄膜进行退火处理, 电池效率可以达到3%以上, 而快速成膜的电池效率只有1.8%左右。 合理的P3HT和PCBM相分离促进了相应载流子的跳跃和传输, 是提高电池效率的根本原因。 研究结果为准确掌控缓慢生长的混合薄膜提供了时间窗口。