近年来,由于具有轻质,柔韧性,半透明性和卷对卷生产等优点,有机太阳能电池（OSC）受到关注。由于富勒烯材料的LUMO能级不可调控,限制了电池中开路电压(V_OC)的提高。为了进一步提高器件的效率,设计和开发新的非富勒烯受体（NFA）就显得至关重要。目前,碳桥（C桥）梯型D单元在开发高性能A-D-A NAs中起着至关重要的作用。然而,C桥接单元的中等给电子能力不利于使NFA具有强的光捕获能力。因此开发新的受体核心D单元就有着重大的意义。本文根据以上问题,设计和开发了多种以C-O桥为核心的高效NFA受体分子,并通过对其光物理,电化学,光伏性能等进行表征,主要内容和结论如下:1.设计了一种七环碳氧桥接梯型单元CO_i7,开发了两种相应的非富勒烯受体CO_i7IC和CO_i7DFIC。制备了CO_i7IC的单晶,其结构显示了其主体骨架呈现S形,分子凭借端基的π-π相互作用相互堆积。相比较于CO_i7IC,CO_i7DFIC有着更高得EQE响应,F原子得引入使其带隙变小。通过与聚合物给体PTB7-Th制备器件,在激子解离和双分子复合的测试中发现CO_i7DFIC能够产生更多有效电荷,更少的复合,其器件分别获得了58.9%和71.9%的FF和6.36%和8.32%的PCE。2.设计和合成了三种非富勒烯受体CO5DFIC,CO5DFIC-OT和CO5DFIC-ST,CO5DFIC-OT和CO5DFIC-ST具有烷氧基噻吩（OT）和烷基硫噻吩（ST）的π桥。通过CV于UV测试发现两个受体CO5DFIC-OT和CO5DFIC-ST比没有π-桥的CO5DFIC具有更高的LUMO能级与更强的光捕获能力。CO5DFIC-OT和CO5DFIC-ST的器件比CO5DFIC器件有着更高的V_OC,J_SC和PCE。CO5DFIC,CO5DFIC-OT和CO5DFIC-ST激子解离效率分别为91.5%,87.5%和95.3%。混合膜的μ_h/μ_e分别为1.8,9.1和6.7,在双分子复合的测试中α值分别为0.996,0.959和0.986,这与三个分子的EQE响应度和FF的变化保持一致。CO5DFIC,CO5DFIC-OT和CO5DFIC-ST从PTB7-Th:NFA的器件中分别获得5.58%,7.66%和9.73%的PCE。