随着新材料的不断开发尤其是小分子受体材料的发展，有机太阳能电池能量转化效率已突破 18%。本报告简要概述了有机小分子受体材料的发展历程，详细阐述了高性能非富勒烯有机受体小分子设计策略，开发了一系列 A-DA'D-A 型高性能非富勒烯受体材料。通过有效的化学调控手段，系统调节了 A-DA'D-A 型小分子受体的吸收光谱、能级、载流子迁移率及结晶性，最终将有机太阳能电池能量转化效率推向新的高度。此外，基于 A-DA'D-A 型小分子受体结构，本报告揭示了其具备高短路电流密度及低能量损失的原因，以及目前小分子受体发展所面临的主要难题及解决方案，为进一步提升有机太阳能电池器件效率提供一定的指导。

有机聚合物薄膜光伏电池的最高光电转换效率已经突破了 18%，达到了实际应用的基本要求。相比于器件的光电转换效率，器件的稳定性能还远不能满足实际应用的需求。由于有机聚合物薄膜光伏电池采用纳米有机薄膜结构，器件性能衰减过程的因素多样，衰减机制复杂。在简要介绍有机聚合物薄膜光伏电池稳定性研究的进展的基础上，本报告将详细介绍本课题组对聚合物:富勒烯以及聚合物: 非富勒烯体系薄膜光伏电池在光、热、电等因素诱导条件下的本征衰减动力学过程，并结合薄膜形貌、化合物组份、界面光电特性等的分析，深入理解聚合物薄膜光伏电池的本征衰减过程背后的激发态分子、界面分子偶极变化等衰减过程分子本质机制。基于衰减机制的理解，本课题组还开发了高效的稳定性提升解决方法，开发了利用有机小分子掺杂剂有效抑制聚合物薄膜光伏电池本征衰减过程， 提升聚合物薄膜光伏电池稳定性能。

有机太阳能电池的研究在近十几年中迅猛发展，现已取得了巨大的进展，小面积器件的光电转化率已经突破 18%。然而大面积器件的研究远远滞后于领域的发展，深入研究有机光伏大面积器件中的关键技术、开发大面积印刷制备方法， 对推动有机太阳能电池的工业化应用具有重要意义。本报告概述大面积有机太阳电池的发展历程，总结领域从小面积刚性器件到大面积柔性器件中的关键挑战， 介绍该领域的重要进展，并总结该领域面临的问题。在此基础上，将系统介绍三元体系在拓宽活性层的吸光利用范围、优化活性层的形貌、制备大面积器件等方面的独特优势。最近我们通过导电基底优化、印刷体系选择和印刷工艺的调整， 获得了适合大面积印刷的材料体系和器件工艺，在 10 cm2 柔性基底上获得超过10 %的器件效率，显示出在柔性光伏器件中可能的应用前景。

有机太阳能电池活性层材料由于具有可溶液及低温加工、带隙易调控、高机械强度、高激子分离效率等特点在柔性可赋形、分布/便携式能源、建筑幕墙等柔性、半透明光伏应用场景表现出了独特的优势，有望与晶硅电池形成市场互补， 构筑全产业链条的光伏市场。本报告将重点围绕制备高性能柔性、半透明有机太阳能电池应用所涉及的关键科学问题进行探讨。具体包括（1）柔性和半透明有机太阳能电池前沿进展及产业机遇；（2）基于柔性透明复合电极的高性能柔性有机太阳能电池；（3）彩色、高显色指数半透明有机太阳能电池材料及光学调控；（4）柔性、半透明有机太阳能电池的未来发展方向与挑战。

聚合物光伏材料在有机光伏电池的发展过程中起到的至关重要的作用。过去三十余年中，有机太阳能电池的光伏效率得到逐步的提升，目前已经达到 18%附近。有机光伏电池的光电活性层由电子给体与受体材料构成，光伏材料的分子结构设计为领域的发展提供了源动力。聚合物电子给体的化学结构经历了长期的演变和优化，在领域发展的每一个阶段，各类聚合物电子给体为领域发展提供了关键支撑。从领域发展前期最受关注的宽带隙均聚物，到富勒烯受体时代最高效率的中窄带隙 D-A 交替共聚物，进一步聚焦到当前的宽带隙 D-A 交替共聚物，聚合物电子给体材料的化学结构和光电特性体现了不同的特征。聚合物光伏材料设计中，分子能级与吸收光谱调控相对成熟，聚集态结构调控积累了大量规律性结论， 但是对于非辐射能量损耗调控、与受体之间的相分离程度调控、进一步提升迁移率等问题，仍然欠缺有效的方法。当前，有机光伏电池不仅面临“跨越式提升光伏效率和稳定性”的重要挑战，而且面临与其它类型光伏电池的激烈竞争，发展新型聚合物电子给体材料仍然是未来工作的重要突破点。本报告将在简要回顾领域发展历程的基础上，对聚合物电子给体材料面临的问题进行分析，以期为同行提供一定的借鉴。