本发明公开了具有双疏水性基团的富勒烯衍生物在太阳能电池中的应用，包括以下步骤：步骤1）在清洁的导电玻璃上设置一电子阻挡层；步骤2）以共轭聚合物或共轭有机小分子为给体材料，以具有双疏水性基团的富勒烯衍生物作为受体材料，配制给体材料和受体材料的混合溶液，利用溶液旋涂的加工方法室温下在电子阻挡层上设置一活性层薄膜；步骤3）在活性层薄膜上设置一层电极，即得到有机聚合物异质结太阳能电池。本发明可以获得具有长程有序、纳米尺度相分离、连续传输通道的理想结构太阳能电池活性层，极大的提高了光电转化效率和简化了器件制备的工艺，消除了器件在后处理中易氧化、降解的风险。