近年来,随着有机太阳能电池（OSCs）的快速发展,新型材料的持续开发以及器件条件的不断优化,单节器件的能量转换效率（PCE）已超过18%,这表明OSCs具有较大的商业潜力。聚合物给体和小分子受体是光伏器件中常用的两种活性层材料。聚合物给体有易于修饰化学结构、能级可调控、分子量大和化学结构与光伏性能稳定等优点。而小分子受体具有分子量确定、结构准确、便于纯化、合成周期较短等优势。对分子的化学结构、吸收光谱、溶解性以及相形貌等因素综合考虑,设计并合成了两个小分子受体材料和两个聚合物给体材料。通过飞行时间质谱（MALDI-TOF）、元素分析和核磁共振谱图（NMR）等表征方法对合成分子进行了表征,对目标分子的热稳定性、光电性能和光伏性能进行了系统的研究。主要内容如下:（1）以刚性结构单元芘为给电子单元（D）核,引达省并二噻吩（IDT）作为π桥,5,6-二氟-1,3-茚满二酮（2FIC）为末端吸电子单元（A）,合成了小分子受体T1和S1。系统地探究了碳碳单键和碳碳三键两种桥联方式对小分子受体分子结构、光电性能、载流子传输性质以及光伏性能的影响。结果表明,以三键连接的T1具有较好的溶解性和较大的摩尔吸收系数,获得了高的短路电流密度(Jsc);并且,其低的HOMO能级使其拥有更高的开路电压(Voc)。T1与给体材料PBDB-T共混所得膜具有更好的溶解性、活性层相形貌以及更高的电子迁移率（μe）。该共混膜的本体异质结（BHJ）器件表现出4.86%的最佳能量转换效率（PCE）和0.90 V的开路电压(Voc)。（2）将D18聚合物结构中的电子受体单元fDTBT以20%和40%两个不同比例加入到PM6主链结构中,合成了三元共聚物P20和P40。系统地研究了引入不同含量fDTBT对聚合物分子结构、光电性能、光伏性能和载流子传输性质的影响。结果表明:随着fDTBT含量从40%降到20%,聚合物的HOMO能级、结晶性、以及迁移率等都得到了改善。得益于上述优势,加入0.5%DIO添加剂后,基于P20:Y6的器件表现出更高效的激子解离、更高且更平衡的空穴和电子迁移率,最终得到了PCE值为16.21%(Jsc=27.97 m A·cm-2,Voc=0.84 V,FF=69.32%),远高于基于P40:Y6的器件（PCE=14.90%）。