有机太阳电池作为一种新型清洁能源,因其制作工艺简单、成本低、柔性、半透明等优点受到国内外研究机构的广泛关注,显示出巨大的商业开发价值和应用前景。经过20多年的发展,目前其转换效率已经超过17%。然而,由于传统富勒烯电子受体光学吸收和电学能级不易调控,目前窄带隙聚合物给体材料在有机光伏领域已经走向瓶颈。而宽带隙聚合物电子给体材料在非富勒烯太阳电池、叠层器件以及全聚合物器件等方面均表现出广阔的前景。基于此,本文围绕酰亚胺苯并三唑(Tz BI)单元的宽带隙聚合物给体材料开展了一系列有机光伏器件的性能研究工作,包含Tz BI类宽带隙给体聚合物与不同非富勒烯受体匹配研究不同光敏层形貌对有机太阳电池性能的影响、不同F取代位置的Tz BI类给体聚合物对有机太阳电池光伏性能的影响以及使用绿色溶剂加工Tz BI类给体聚合物制备高性能全聚合物太阳电池器件。首先,我们合成了两种非富勒烯受体BTPT-4F和BTPTT-4F,用来匹配Tz BI类宽带隙聚合物给体P2F-EHp,并将该共混物作为光敏层制备高性能聚合物太阳电池器件。通过探索P2F-EHp:BTPT-4F和P2F-EHp:BTPTT-4F共混膜的形貌与光伏性能之间的关系,我们发现抑制聚集和控制相分离对于提高光伏器件性能至关重要。之后,我们通过化学策略在Tz BI类聚合物的π桥上引入了一个氟原子,合成两种区域异构的给体聚合物PTz BI-p F和PTz BI-d F,并研究了基于不同氟原子取代位置的聚合物所制备的太阳电池器件性能之间的差异。通过研究我们发现氟取代位置对分子构象和聚集形态有很大的影响,从而导致吸收光谱和电荷载流子迁移率有显著差异。研究结果表明,相对于分子结构较为扭曲的PTz BI-p F制备的有机太阳电池器件效率1.42%而言,分子结构较平面的PTz BId F制备的器件效率高达16.84%。最后,我们设计、合成了一种新型的具有较深最高占据分子轨道能级(HOMO)的Tz BI类共轭聚合物P2F-Si,并将其与一种新型萘二甲酰亚胺类共轭聚合物受体PNDICl相匹配。其中,PNDICl分子链中氯原子取代的不对称特性使其在常用有机溶剂中具有非常好的溶解性,从而可以采用食品级绿色溶剂d-柠檬烯制备全聚合物太阳电池器件,同时P2F-Si在d-柠檬烯也有足够的溶解度,基于P2F-Si:PDNICl所制备的全聚合物太阳电池获得接近1.0 V的高开路电压和0.49 e V的较小的能量损耗。通过使用γ-戊内酯进一步对薄膜的形貌优化,可以获得4.2%的光伏效率,这是使用d-柠檬烯进行加工的光伏器件达到最佳的光伏性能之一,表明使用更加绿色的溶剂制备高性能全聚合物太阳电池具有广阔的发展前景。