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聚合度及聚合位置可以被控制的、具有确定分子量的高纯度齐聚噻吩及其衍生物,不仅是研究聚噻吩的“模型”化合物,而且其自身也是一种具有优异光电性能的π电子系共轭化合物,因此近年来被用作功能性有机材料进行研究。为了研究齐聚噻吩及其衍生物的新性能,开拓其在更广阔领域的应用价值,本文设计合成了一系列齐聚噻吩及其衍生物,分别研究了它们的光电性能,并在此基础上进一步对它们的电致变色性能和光伏性能进行了尝试性的探索和研究。本论文中,所设计、合成的齐聚噻吩及其衍生物是:2,3′:4′,2″-三噻吩(I3T)、5,5″-二氰基-2,3′:4′,2″-三噻吩(I3T-2CN)、5,5″-二氰基-2,2′:5′,2″-三噻吩(3T-2CN)、2,2′:5′,2″:5″,2″′:5″′,2″″-五噻吩(5T)、2,3,4,5-四噻吩基噻吩(XT)、2,5-(5′-氰基噻吩基)-3,4-二噻吩基噻吩(XT-2CN)。用质谱、核磁共振氢谱、红外光谱和高效液相色谱对所合成的齐聚噻吩及其衍生物的结构进行了确认表征。通过紫外-可见光谱和循环伏安,测定和计算了各个化合物的HOMO、LUMO轨道能级和带隙,利用荧光光度计测定了各个化合物的荧光量子效率,最后对它们的光、电性能进行了分析。在有机盐/有机溶剂体系中,对I3T和XT-2CN的电致变色性能进行了研究,结果发现当进行电化学掺杂时,I3T膜的颜色由白色变为天蓝色,XT-2CN膜的颜色由黄色变为黄绿色,且颜色变化都具有可逆性。以ITO玻璃作为基片,分别选用I3T-2CN、3T-2CN、XT-2CN、XT和5T与3,4,9,10-二萘嵌苯四甲酸二酐(PTCDA)及金属铝组装了p-n异质结光伏器件,对器件的光伏性能进行了研究,发现I3T-2CN、3T-2CN、XT-2CN、XT和5T光伏器件的光电转换效率分别为0.19%、2.24%、0.65%、0.58%、2.49%。