能源危机日益严峻,太阳能作为可再生的清洁能源是解决这一问题的一个重要途径。共轭聚合物光活性材料的体相异质结光伏器件的研究已经成为太阳能电池研究领域的热点。聚2,7-咔唑材料的衍生物通过与吸电子基团共轭链接能够形成一类新型窄带隙光活性给体材料。本文的工作重点是利用在咔唑的9位链接不同取代基,合成一系列具有低HOMO能级的有机光伏材料,并研究其在太阳能电池中的应用。通过以吸电子的苯并噻二唑为核的寡聚噻吩和不同取代基咔唑的Suzuki偶联反应合成了窄带隙材料(PEtCzTB,PPhCzTB和PTPACzTB)并对其进行了系统表征。这三种聚合物有较好的溶解性(在常用有机溶剂氯仿、四氢呋喃、甲苯等中都易溶)、良好的热稳定性(热失重5%的温度都在417 oC以上)、电化学性质(氧化还原可逆性)、较低的HOMO能级值(~5.1 eV)。由这些聚合物作为给体和PC71BM为受体组装的电池具有较高的开路电压(0.91-0.95 V)和能量转化效率(PEtCzTB:1.69%,PPhCzTB:2.08%,PTPACzTB:2.42%)。初步研究表明他们是一类潜在的优良的太阳能电池材料。