1906年，Pochettino发现了有机蒽晶体在一定范围波长的光照射下具有光电效应，这开启了有机太阳能电池的研究之路。1974年，Ghosh等人研究了AI／Mg酞化青染料／Ag肖特基电池，并获得了0.01％的光电转化效率。1981年，Weinberger等人设计出第一个基于乙炔．铝肖特基的单层器件，获得了0.3％的转化效率。1986年，美国柯达公司的邓青云博士发明了基于p型材料层和n型材料层的双层结构太阳能电池。他把用于空穴传输的p型材料酞菁铜(CuPc)和电子传输的n．型材料二萘嵌苯四甲酸衍生物(PV)构建成双层结构的太阳能电池，在AM2(75 W／cm2)模拟光源照射下获得了0.95％的光电转换效率，这在有机太阳能电池发展史上具有重要的里程碑意义。1992年，美国加州大学的Sariciftci等人观察到了超快光致电子转移现象：光致电子极快地(达到皮秒级)从导电聚合物(MEH—PPV)转移到巴克敏斯特富勒烯(C60)上，激子迁移至聚合物材料与C60交界面，电荷分离效率接近100％。与以前的单层吸光材料相比，此双层异质结电池的分离效率有了巨大的提升，但是基于此结构产生的激子分离只发生离电荷收集比较远的异质结处，界面附近以外的很多电荷在输运过程中就已经被复合掉了，造成载流子迁移率过低，限制了器件效率的进一步提高。1995年，美国加州大学圣巴巴拉分校的Heeger课题组提出了本体异质结(Bulk Heterojunction，BHJ)型有机太阳能电池的概念。研究人员把可溶性的MEH—PPV供体和[6，6]-苯基．C61-丁酸甲酯(PC61BM)受体通过溶液共混旋涂的方法，制成均匀“网络互穿结构”的共混物，这大大提高了激子在界面处的分离效果，使能量转换效率得到大幅度的提升。由于在共混物中，任何一点与给受体界面的距离处于纳米级别，因此把这种共混物称之为“本体异质结”。此后，基于本体异质结型的聚合物太阳能电池(PSCs)成为业内研究的主流。近年来，随着多种高效率给体材料和受体材料的开发和器件结构的改善，电池效率连创新高。目前，基于聚合物／富勒烯共混活性层的本体异质结太阳能电池，获得了10．6％的最高电池效率。在众多化学、材料和物理研究人员的共同努力下，通过对新材料的开发和电池器件结构的优化，15％的效率已经可以期待，有机太阳能电池的前景充满光明。
有机太阳能电池（OSC）具有一些优点，例如制备简单，重量轻，成本低以及可大面积地灵活制造，并且近年来受到了广泛的关注。尽管功率转换效率已经超过10％，但劣质的器件稳定性仍然是一个巨大的挑战。限制OSC稳定性的因素，例如亚稳态形态，电极和缓冲层的扩散，氧气和水，辐照，加热和机械应力，提高OSC稳定性的策略：例如材料设计，有源层的器件工程，采用倒置的几何形状，优化缓冲层，使用稳定的电极和封装。一些可能需要进一步关注的器件稳定性研究领域，是实现OSC的高效率和高稳定性方面对未来工业制造的挑战和机遇。
二十多年来，基于富勒烯受体的施主：受主混合物一直是有机太阳能电池（OSC）的主导。 最近，这种情况发生了变化，非富勒烯（NF）OSC的发展非常迅速。 NF OSC的功率转换效率现已达到超过13％的值，高于最佳的基于富勒烯的OSC。 NF受体在吸收光谱和电子能级方面显示出极大的可调性，提供了广泛的新机会。 低电压损耗和高电流产生的共存表明在这些系统中达到了器件物理和光物理的新状态。