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近几年来,非富勒烯受体（NFAs）因其能级和吸收光谱可通过结构的修饰进行调整,克服了富勒烯衍生物本身的不足,从而引起了人们的广泛关注,并取得了巨大的进步。迄今为止,基于苝二酰亚胺（PDI）型和A-D-A型（如ITIC）受体小分子被认为是NFAs中的两类典型代表。其中,基于A-D-A型NFAs的聚合物太阳电池的最高PCE已经超过聚合物-富勒烯体系。为此,我们设计并合成了基于新型中心核的PDI型和A-D-A型小分子NFAs,并研究其光伏性能。以缺电子的吡啶环作为中心,分别在吡啶环的2,3,5,6位各键接一个噻吩单元作为π桥,然后将四个苝二酰亚胺通过bay位与噻吩单元键接,从而合成得到了以吡啶为中心,四个苝二酰亚胺为四臂的新型的不对称PDI基NFAs。B-4PDI在300-650 nm波段有较强的吸收峰,而PTB7-Th在500-800 nm波段有强的吸收,故B-4PDI与给体PTB7-Th的吸收光谱具有较好的互补性。其最高成键分子轨道（HOMO）能级为-6.05 eV,最低空轨道（LUMO）能级为-4.11 eV,其能级与PTB7-Th的能级满足电荷转移的要求。虽然扭曲的B-4PDI分子抑制了PDI自身的聚集,但使得PTB7-Th:B-4PDI共混膜的相分离严重,致使电荷传输性能较差,其电子迁移率为1.18×10-44 cm2 V-11 s-1,导致其器件的Jsc和FF较低。使得电荷传输性能较差,其电子迁移率为1.18×10-4cm2V-1s-1,导致其器件的Jsc和FF较低。另外,给体PTB7-Th与受体B-4PDI两者之间HOMO能级差较大(?EHOMO（D-A）=0.85 eV),这导致在光电转换过程中能量损失(Eloss)较大,致使最高PCE仅为3.32%。但这是目前报道基于PDI不对称NFAs最高的效率。以两个环戊烷并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩合并的稠环芳烃作为中心核,以3-（二氰基亚甲基）茚-1-酮（IC）作为端基,设计并合成了一种IHIC的异构体i-IHIC,并以其作为新型A-D-A型稠环电子受体。相对于IHIC,异构化的i-IHIC具有更加共平面的分子构象,但改变了分子的聚集态,这导致分子间的π-π堆砌减弱,其吸收边带从896 nm蓝移至753 nm,而在300-500 nm波段有更强的吸收。基于i-IHIC与PTB7-Th的PSCs的最优PCE为5.31%,Voc为0.93 V,Jsc为12.78 mA/cm2,FF为44.43%;基于i-IHIC与PBDB-T的PSCs的最优PCE为6.72%,Voc为1.01V,Jsc为12.16 mA/cm2,FF为54.74%。i-IHIC的光伏性能弱于IHIC,其主要原因是i-IHIC的吸收光谱蓝移,导致其吸收光谱与给体PTB7-Th或PBDB-T光谱的互补性变差;另一个原因是i-IHIC与给体PTB7-Th或PBDB-T的相容性较差,共混膜出现了较大的相分离,阻碍了激子的有效解离和载流子传输。此外,PBDB-T:i-IHIC比PTB7-Th:IHIC表现更强的双分子复合,这使得PBDB-T:i-IHIC共混膜表现出更低的Jsc和FF。