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随着人类社会的不断进步,能源危机已经严重威胁着人类的生活和发展。寻找新型、无污染的可再生能源已经成为目前科学家的研究热点。有机/聚合物太阳电池具有柔性、轻薄、可溶液加工、潜在低成本等优点,受到研究者广泛关注。因此开发高效给、受体材料以及不断优化器件加工工艺,是提高器件效率的关键。本论文主要包括两个方面的研究:一是设计合成新型醇溶性共轭聚合物,研究其应用于倒装聚合物太阳电池中的阴极界面修饰作用;二是开发了新型小分子给体材料,并研究其在正装有机小分子太阳电池中的性能。在第二章,设计合成了主链中含有间苯和3,6-芴单元,侧链含有二乙醇胺极性基团的醇溶性共轭聚合物PmP-NOH和PmP36F-NOH,这两个聚合物薄膜状态下吸收边在350nm以下,具有目前文献报道的醇溶性共轭聚合物最宽的带隙,且HOMO能级在-6.1eV左右。在活性层为PTB7:PC71BM的倒装聚合物太阳电池器件中用作阴极界面材料,有效降低了ITO的功函数,分别获得8.58%和8.33%的器件效率。在第三章,我们设计合成了一种新型膦酸酯甜菜碱功能化的共轭聚电解质PFNPO,表现出与PFN相似的光学性能、电化学性能。膦酸酯甜菜碱基团的引入,既保证了聚合物在极性溶剂中良好的溶解性,也在很大程度上限制了离子的运动范围。我们发现该聚合物能有效降低ITO功函数,促进阴极ITO对电子的收集,在活性层为PTB7:PC71BM的倒装器件中,获得8.04%的器件性能。在第四章,我们将炔键引入到小分子共轭主链中,合成了RDN-E-BDT和2CN-RDN-E-BDT以及DPP-E-BDT和DPP-E-BDT-T四个分子。引入炔键主要是因为(1)从化学合成角度而言,这四个分子均采用Sonogashira反应得到,在单体制备以及最终偶联过程中,避免使用锂化试剂以及高毒性锡中间体;(2)炔键的弱吸电性,可以有效降低分子HOMO能级,从而提高器件的开路电压Voc;(3)炔键柱状电子云特性,对分子间的π-π堆积以及电荷传输更有利,并且可以缓解相邻芳香单元之间的位阻,提高分子的平面性。我们将小分子RDN-E-BDT和2CN-RDN-E-BDT用作给体材料时,选用了吸收互补的聚合物N2200作为受体材料,制备太阳电池器件,得到Voc高达0.98V;对于DPP-E-BDT和DPP-E-BDT-T为给体,PC71BM为受体的器件,我们也得到了0.9V的Voc,因此在共轭小分子中引入炔键是提高器件开路电压的有效手段。同时,对于DPP-E-BDT和DPP-E-BDT-T两种给体,其器件效率分别高达4.19%和7.12%,效率明显高于不带炔键的DPP-BDT骨架结构的小分子给体。在第五章,我们在BDT-DPP外围连接两种共轭单元,合成了T-DPP-BDT和RDN-T-DPP-BDT两个小分子,有效延长了主链共轭长度,拓宽了吸收,将其用作有机太阳电池器件的给体材料,得到4.46%的器件效率。