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有机光伏(OPV)技术通过在过去十年中的努力，由不到1%的光电转换效率(PCE)提高到10%左右。与传统的无机半导体太阳能电池相比，有机太阳能电池具有器件结构更简单、制造成本更低、质量更轻和更容易制备成大面积柔性器件的优点，但是目前有机太阳能电池的光电转换效率还不足以实现商业化生产。设计具有高性能光伏材料是提高光电转换效率主要途径之一，因此本论文充分利用有机材料具有分子设计性强，容易修改和裁剪化学结构等优点，设计并合成了一系列具有优良性能的芴类稠环大平面二维拓展π-共轭结构新型聚合物太阳能电池给体材料，并对其光电性质进行了研究，探讨了结构和光电性质的内在关系，为以后的设计和探索高性能光电材料提供引导和参考。主要内容如下：1.设计并合成了新型电子给体光电材料单体-二噻吩并[6,5-b:10,11-b’]-8H-环戊并[1,2-b:4,3-b’]二菲(化合物6)，并将此单体与6种不同电子受体单元通过Stilling交叉耦合聚合成6种不同的共轭聚合物。所有的聚合物在普通溶剂中表现出良好的溶解性，其热分解失重5%的温度都在330℃以上，表现了良好的热稳定性。这些聚合物的光学带隙(Egopt)在1.65eV到1.93eV范围内。最高占据分子轨道(HOMO)能级在-5.4eV到-5.13eV范围内，因此最低未占据分子轨道(LUMO)能级在-3.59eV到-3.28eV范围内。2.用烷基化噻吩基团替换化合物6分子中的烷氧基苯环得到化合物13，通过D-A交替共聚得到共轭聚合物P7。聚合物P7表现了良好的溶解性和热稳定性，失重5%时温度为323℃，匹配太阳光光谱的光吸收，光学能带隙(Egopt)为1.95eV，与PC61BM兼容的电子能级，最高占据轨道(HOMO)能级为-5.34eV，最低未占据轨道(LUMO)能级为-3.39eV。与聚合物P3相比，聚合物P7分子间相互作用更强，成膜性更强，π-π堆叠更紧密，有利于分子间电荷的转移与运输；聚合物P7的HOMO更低，更有利于提高电池器件的开路电压。