太阳能作为一种清洁可持续的绿色能源,合理的开发利用是解决能源和环境危机的有效途径之一。其中,光-电转换是太阳能资源利用的重要手段。近年来,有机太阳能电池由于其柔性、质轻、易于加工和可调性强等特点得到了广泛的研究。材料设计和器件工艺优化是该领域研究的两个重要方面。其中共轭聚合物材料在富勒烯太阳能电池和非富勒烯太阳能电池领域中都有着十分重要的地位。本论文专注于聚合物受体材料的分子设计和器件的活性层旋涂工艺优化研究。首先,我们系统研究了聚合物受体的卤化策略对光伏材料性能的影响。我们将B←N键嵌入的缺电子单元BNIDT与三个富电子单元,即苯并二噻吩(BDT)、氟化BDT和氯化BDT共聚,获得了三种富电子(D)-缺电子(A)型聚合物受体,分别为BN-BDT、BN-BDT-F和BN-BDT-Cl。然后以PBDB-T为给体,制备全聚合物太阳能电池(all-PSC)。从BN-BDT(1.60%)到BN-BDT-F(3.71%)再到BN-BDT-Cl(4.23%),器件效率呈逐渐上升趋势,表明非卤代聚合物受体的光伏性能可以通过氟化显著提高,并通过氯化进一步提高。这是在聚合物受体材料中,首次进行系统的非卤代、氟化和氯化的综合对比研究。为了进一步提高这类聚合物受体的效率,我们改变共聚单元将BNIDT与噻吩和3,4-二氟噻吩共聚,分别开发了两种新型的共轭聚合物BN-T和BN-2fT。结果表明,这些聚合物具有覆盖350-800 nm的宽吸收光谱,低能级和双极性薄膜晶体管特性。我们同样以PBDB-T为给体,BN-T和BN-2fT分别为受体制备了全聚合物太阳能电池。其中,以BN-2fT为受体的器件效率达到了8.78%,填充因子高达70.4%。该效率刷新了含B←N键类聚合物受体的效率记录,为开发新的高效聚合物受体提供了新的思路。最后,考虑到活性层旋涂工艺对器件性能的重要性,我们就一种典型的宽带隙给体聚合物PBDT-PhI在非富勒烯太阳能电池的应用进行了系统的工艺研究。经过对受体的筛选,发现基于PBDT-PhI/ITCT体系性能最佳。进而通过选择不同的旋涂溶剂对器件的活性层形貌进行了精细的调控,最终通过采用CB/CF混合溶剂策略有效的提高了活性层电荷离解速率,减弱了复合损失,使得基于PBDT-PhI/ITCT体系的器件光电转换效率明显提升,达到了10.17%。