小分子有机太阳能电池具有重量轻、制作简单、柔韧性好、半透明等优点,是一种有发展前景的光伏发电技术。近年来,人们致力于设计和合成新颖的小分子有机光伏材料以提升光电转化效率。其中,端基修饰和π-桥调控是调节小分子有机光伏材料的结构和性能的重要手段。本文利用这两种设计策略合成了5种A-D-A型小分子给体材料以探究分子结构如何影响其光电性能。为了探究端基修饰对光电性能的影响,本文设计合成了基于芴的4种有机小分子,分别为flu（3TRD）₂、flu（3TCN）₂、flu（3TIN）₂和flu（3TINCN）₂。这些小分子均以9,9-二辛基芴作为中心单元,3,3’’-二辛基-2,2’:5’,2’-三聚噻吩作为π-桥,分子的末端分别连接了3-乙基罗丹宁、丙二腈、1,3-茚满二酮和3-（二氰基亚甲基）茚满-1-酮。并利用相关测试手段充分分析了不同的末端单元的吸电子强度、共轭程度和平面性对分子性能的影响。随后,以flu（3TRD）₂作为参比分子,将其中的π-桥替换成了吡咯并吡咯二酮单元合成了小分子flu（DPPRD）₂,并以此探究π-桥调控对分子的π共轭和光电性能的影响。结果表明,不同末端单元对分子的平面性影响较弱,并且这些分子都具有很好的平面性。此外,由于末端单元的吸电子能力和共轭程度的双重因素导致flu（3TRD）₂、flu（3TCN）₂、flu（3TIN）₂和flu（3TINCN）₂表现出依次增强的光吸收性质和变窄的带隙。并且由于芴的给电子性较弱使这4种小分子都具有较低的HOMO能级,这有利于在光伏器件中实现高开路电压。另外,π-桥的调控延长了分子的π-共轭骨架,从而增强了flu（DPPRD）₂的光吸收性质。我们分别将5种有机小分子作为给体材料与受体材料PC₇₁BM共混制作溶液过程本体异质结器件并分析其光伏性能。其中,通过改变末端吸电子单元成功地实现了光伏性能的改善。基于flu（3TRD）₂、flu（3TCN）₂和flu（3TIN）₂的未经优化处理器件的光电转化效率依次提高,这归功于它们依次增加的光吸收从而提高了短路电流密度。值得注意的是,由于丙二腈单元的强吸电子性,flu（3TCN）₂具有比flu（3TRD）₂和flu（3TIN）₂更低的LUMO和HOMO能级。因此,基于flu（3TCN）₂的未经优化处理器件显示出了1.07 v高开路电压。此外,采用二氯甲烷蒸气优化的基于flu（3TCN）₂的器件获得了令人满意7.06%的光电转化效率。