目前随着能源以及环境问题的日益严重,有机太阳电池以质轻,柔性,可溶液加工以及可卷对卷大面积制备等特点,成为广泛关注的重要研究课题。至今为止,基于聚合物体系的单节有机太阳电池最高效率已达到18%。然而聚合物材料往往存在着批次差异、重复性不好的问题,因而人们也逐步开始研究基于全小分子体系的有机光伏材料。基于全小分子体系的单结有机太阳电池最高效率也超过15%,具有极广泛的应用前景。对于全小分子体系来说,为了得到光伏性能较好的器件,除了设计窄带隙受体材料以产生更多的光生激子以外,提高以及平衡器件的电荷传输速率,改善活性层给受体相分离尺寸,降低电荷复合发生的概率也可以大大提高激子解离以及收集效率,进而提高器件的光电转换效率。第二章中,我们将烷基侧链修饰的卟啉小分子给体材料C₂₀Zn P-2DPP和噻吩侧链修饰的小分子给体TEHZn P-2DPP,分别与非富勒烯受体IDIC,富勒烯受体PC₆₁BM共混制备有机太阳电池,探究在不同体系下卟啉给体小分子影响器件光伏性能差异的原因。对于非富勒烯IDIC体系,C₂₀Zn P-2DPP:IDIC器件的FF高于TEHZn P-2DPP:IDIC,这是因为烷基侧链修饰的C₂₀Zn P-2DPP分子间相互作用较强,器件的电子和空穴迁移率同时得到了提高,激子解离以及收集概率均大于TEHZn P-2DPP:IDIC体系。而对于富勒烯PC₆₁BM体系,TEHZn P-2DPP分子由于噻吩侧链的修饰增加了空间位阻,降低了分子间的相互作用,得到较合适的相分离尺寸以及较平衡的电荷传输速率,激子解离收集概率较大,FF高于C₂₀Zn P-2DPP:PC₆₁BM体系。第三章中,我们将PC₆₁BM掺杂进基于卟啉给体的全小分子体系中,相对于二元电池来说,三元电池在短路电流J_SC,填充因子FF上均有明显的增大。实验结果显示,PC₆₁BM的加入不仅在一定程度上增强了混合薄膜在紫外区的吸收,并且还提高了器件的电子迁移率,促进了器件内部电荷传输的平衡,改善了给受体的相分离形貌,减少了电荷复合发生的概率,因而最终三元器件的光电转换效率有了很大的提升。这些结果为设计合成新型小分子给体材料提供了借鉴,说明三元策略对于提升有机光伏器件器件效率仍是一个十分有效的手段。