近年来,共轭聚合物材料因其在电致发光、太阳能电池、晶体管等方面的应用潜力而受到人们的广泛关注。对于聚合物太阳能电池而言,为了提高其光电能量转换效率,共轭聚合物应具有窄的带隙和低的HOMO能级。据此,本硕士论文从分子设计出发,合成了4种基于给电子性单体(D)——苯并双噻吩(BDT)和不同的吸电子单体(A)——苝二酰亚胺(PDI)、萘二酰亚胺(NDI)、苯单酰亚胺(PhI)以及苯二酰亚胺(PhDI)的交替共聚物(D-alt-A polymers),从而得到了4种新型的聚合物半导体材料：P(BDT-PDI)、P(BDT-NDI)、P(BDT-PhI)和P(BDT-PhDI)。利用热分析、紫外可见吸收光谱和循环伏安等手段测试了这4种聚合物的热学、光学以及电化学性能。比较不同材料间性能的差异,讨论并总结了单体结构与聚合物半导体性能之间的关系。通过吸收光谱表明这4种基于BDT单元的D-A结构的共聚物,带隙都要窄于其均聚物PBDT。通过循环伏安法,得出P(BDT-PDI), P(BDT-NDI)是典型的n型材料,P(BDT-PhI)本质上属于P型材料,而P(BDT-PhDI)兼具p,n两性。以4种基于苯并双噻吩(BDT)和芳香酰亚胺的D-A共聚物为光活性层材料,制备本体异质结的太阳能电池原型器件,并研究它们的光伏特性。其中,基于P(BDT-PhI)的太阳能电池性能最好,器件效率达到了0.53%。