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最近几年,聚合物太阳能电池（PSCs）领域发生了翻天覆地的变化,以推电子结构单元（D）为核和拉电子结构单元（A）作为两臂的A-D-A型非富勒烯受体材料取得了突破性的进展,其最高光电转换效率（PCE）值已经远远超过富勒烯体系。开发新的A-D-A型受体材料,科研工作者一般从以下几方面入手:开发新的推电子结构单元（D）或者拉电子结构单元（A）,以及优化侧链。为此,我们设计并合成了一种新的拉电子结构单元:2’-溴代噻吩取代-3-二氰基-1茚酮（SDCN-Br）,并以此合成了基于引达省并二噻吩并[3,2-b]噻吩（IDTT）中心核的小分子受体材料和基于引达省并二噻吩（IDT）推电子结构单元的聚合物受体材料。并研究了他们的热稳定性能、光物理性能、电化学性质以及光伏性能。1.设计并合成2’-溴代噻吩取代-3-二氰基-1-茚酮（SDCN-Br）作为末端拉电子结构单元（A）,以推电子的IDTT为中心核单元（D）,通过Knoevenagel缩合反应得到A-D-A型小分子受体ITC-2Br。小分子受体ITC-2Br在500-800 nm范围的太阳光有较强的吸收。与没有引入Br原子的同类小分子受体相比,其吸收光谱红移,能隙降低,故基于PBDB-T:ITC-2Br的PSCs的Jsc增大到18.53 m A cm-2,然而,溴的引入使得ITC-2Br的LUMO能级下降,导致基于PBDB-T:ITC-2Br的PSCs的Voc降低到0.86 V,此外,由于PBDB-T:ITC-2Br共混膜形貌未进行优化,导致其填充因子只有54.38%,故其光电转换效率只有8.53%。ITC-2Br与PM6具有更好的吸收光谱互补性,故基于PM6:ITC-2Br的PSCs表现出了更好的光伏性能,光电转化效率为9.98%。用噻吩封端得到小分子受体ITC-T,相对于ITC-2Br,ITC-T的吸收光谱轻微红移,LUMO能级更高。以PBDB-T为给体材料,ITC-T为受体,制备的器件的Voc为0.92 V,Jsc为8.32 m A cm-2,FF为41.43%,PCE为3.16%,其光伏性能明显低于基于ITC-2Br为受体的器件,其主要原因是ITC-T溶解性太差,与给体的相容性差,这限制了其激子解离和载流子传输,导致器件的Jsc、FF和PCE值较低。2.将溴代噻吩取代双氰基茚酮与含十六烷基侧链的引达省并二噻吩（IDT）双醛衍生物通过Knoevenagel缩合反应得到聚合单体IDT-C16-2Br,并将IDT-C16-2Br与2,5-双（三甲基锡基）噻吩聚合得到聚合物PH1。研究结果表明,聚合物PH1表现出良好的热稳定性,在500-800 nm波段有较强的吸收。以PBDB-T为给体材料,PH1为受体材料,制备了全聚合物太阳能电池。当不使用添加剂来制备光活性层,其共混膜形貌较差,微相尺寸较大,抑制了激子分离和电荷传输,导致电荷复合严重,故其PSCs的Jsc和FF较低,光电转换效率只有1.94%。当加入4%氯萘作为添加剂来制备光活性层,可以改善共混膜形貌,降低微相尺寸,促进了激子分离和电荷传输,抑制了电荷复合,故其PSCs的Jsc和FF得到大幅度提高,其光电转换效率达到了6.34%。