本发明公开了一种表征聚合物太阳能电池光敏层相分离程度的方法，其包括：步骤1、利用原子力显微镜AFM分别表征不同条件下制备的多个聚合物太阳能电池样品的光敏层，得到光敏层AFM相图；步骤2、在所述多个相图中分别选取一定大小的感兴趣区；步骤3、将所述多个感兴趣区黑白化，使所述感兴趣区中的给体D和受体A转化成黑白两相；步骤4、分别计算所述多个黑白化后的感兴趣区中给体和受体的接触边界长度，并根据所述计算结果定量分析、比较多个聚合物太阳能电池样品的光敏层相分离程度。本发明的计算方法简单，计算结果可靠，可为进一步深入探究光敏层相分离的影响因素、优化D/A两相相分离尺度，最终提高电池性能提供帮助。