给体(D)-受体(A)型共轭聚合物具有带隙窄、吸收光谱宽、分子间作用力强等特点，且吸收光谱和能级可以通过选择不同的给体单元和受体单元进行调节，已被广泛用于高迁移率材料和太阳能电池给体材料;另一方面，稠环化合物具有平面性好、重组能小的特点，将之引入噻吩类共轭聚合物中有利于提高分子间的相互作用，从而提高迁移率。因此，本论文将芳香稠环单元引入到D-A型共轭聚合物中，即将上述两类聚合物的特点结合起来，采用所在课题组发展的两个稠环单元二噻吩并[2，3-b∶7，6-b]咔唑和二噻吩并[3，2-b∶6，7-b]咔唑为给体片段，通过与不同受体片段共聚，合成了一系列D-A型聚合物，详细研究了它们的光物理性质、载流子传输性能和光伏性能。主要成果与创新点如下:　　(1)以二噻吩并[2，3-b;7，6-b]咔唑(C1)和二噻吩并[3，2-b;6，7-b]咔唑(C2)为给体片段，以噻吩并吡咯二酮(TPD)、异靛蓝(IID)和吡咯并吡咯二酮(DPP)为给体片段合成了6个D-A型共轭聚合物。发现受体单元对聚合物的吸收光谱和能级有着显著的影响，随着受体强度的增加（受体强度:DPP＞IID＞TPD），聚合物的吸收光谱逐渐红移、光学带隙逐渐减小以及HOMO能级逐渐上升。给体单元C1和C2对聚合物的能级和能隙几乎没有影响，但是对聚合物链构象有着明显的影响，因而所得聚合物表现出不同的凝聚态结构。基于C1为给体的聚合物的链构象比较弯曲，不利于聚合物链的有序堆积，薄膜晶体管的迁移率较低;而基于C2为给体的聚合物则具有准线性链构象，有利于分子形成有序的堆积，薄膜晶体管的迁移率较高。其中，以C2为给体单元、DPP为受体单元的D-A型共轭聚合物PDPPC2具有最高的迁移率，达到1.36 cm2/V·s。　　(2)通过Stille反应合成了不同长度烷基链取代的C1和DPP的D-A型共聚物。该系列聚合物的薄膜吸收光谱覆盖了300-900 nm的的区域，光谱能隙在1.35 eV左右。发现烷基链对聚合物吸收光谱的最大吸收值和能级影响很小，但是对聚合物的吸光能力、空穴传输能力以及和PC71BM的互容性有着很大的影响。随着烷基链体积和长度的减小，聚合物的吸光能力和迁移率逐渐升高，聚合物和PC71BM的互容性逐渐变好，因此，聚合物的光伏性能逐渐地提高。其中烷基链为正癸基的聚合物PDPPC1-C10具有最高的能量转化效率(PCE)，为5.9％。　　(3)以C2为给体单元、含不同数目氟原子的IID为受体单元，合成了3个D-A型共轭聚合物PIIDC2、PIID1FC2和PIID2FC2，研究了它们的光物理性质和光伏性质。发现随着氟原子的引入，聚合物的薄膜吸收光谱发生了微小的红移，HOMO能级和LUMO同时下降，光伏器件的开路电压虽然逐渐升高，但短路电流密度有所下降，因此，基于IID单元中不含氟的聚合物PIIDC2的光伏器件性能最好，正置器件和倒置器件的PCE分别达到7.2％、8.2％。　　(4)合成了3个基于C2和单氟取代的IID的D-A型共轭聚合物PIID1FC2、PIID1FC2-2和PIID1FC2-3，它们可溶于非卤代芳香溶剂中。IID片段上烷基链的支化点位置对聚合物的吸收光谱和电化学能级几乎没有影响，但是对聚合物的空穴传输能力有一定的影响。随着支化点远离聚合物链骨架，聚合物的空穴迁移率逐渐提高。以这3个聚合物为给体材料、PC61BM为受体材料、邻二甲苯为溶剂制备的聚合物太阳能电池器件的PCE都超过了7％，最高可达7.5％，比采用邻二氯苯为溶剂制备的器件的PCE高～20％。投射电子显微镜(TEM)和单载流子器件研究表明，相比于以邻二氯苯为溶剂，以邻二甲苯为溶剂制备的共混薄膜具有更好的形貌、更高的迁移率以及更加平衡的载流子传输，因此，器件的激子复合几率更小、PCE较高。