近年来，从绿色无污染的太阳辐射中获取能量已经成为人类解决全球能源和环境危机的重要方法之一。因此，以光电转化为基础的太阳能电池受到科研人员越来越多的关注，其中，具有生产成本低、柔韧性好、质轻、透明度高、可大批量工业化生产等优势的有机太阳能电池备受亲睐。有机太阳能电池材料可分为有机聚合物和有机小分子。与聚合物相比，小分子具有易提纯，化学结构确定，单分散性，以及较好的批次重现性等优点。虽然目前有机小分子太阳能电池光电转化效率已经超过了10%，但是小分子光伏材料的整体效率仍低于同类聚合物材料。给电子基团和吸电子基团（D-A型）结构的分子给体材料是一种使光伏参数最大化的有效方法，这种D-A型结构不仅可以有效的拓宽给体材料的光学吸收带宽，而且可以通过在分子骨架中引入不同的D基团或者A基团来调节给体材料的最高占有轨道-最低空轨道能级。目前，线性D-A小分子给体材料的报道较多，并获得了较好的光伏性质。然而关于具有更高的各向同性和与富勒烯衍生物混合性能更好等优点的三苯胺四臂星型分子研究很少。本文设计并合成了8种四臂星型有机小分子给体材料，分别为BT系列和BT-T系列，它们都是以烷氧基化的苯并噻二唑作为核和吸电子基团，三苯胺作为臂和给电子基团，以不同单元修饰的苯环作为末端基团，其中，BT-T系列分子中引入烷基噻吩作为共轭π桥。合成的目标分子进行密度泛函理论计算、紫外-可见吸收测试、循环伏安测试，最终制作成体异质结有机太阳能电池测试其光伏性质。测试结果表明，在分子骨架中引入不同基团对材料光伏性质有较大影响。以吸电子单元作为分子的尾端基团，会使分子的最高占有轨道降低，有利于增大开路电压；而给电子单元作为分子的尾端基团，有助于增强分子内电荷转移，从而增大了分子对光的吸收，有利于增大短路电流；在分子骨架中引入噻吩环时，可增大分子的共轭链，有利于材料对光的吸收，从而增大短路电流。在8个分子中，BT-TOM具有最优光伏性质，以BT-TOM为给体材料，以[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯作为受体材料制作的器件，测试得到短路电流为5.50mA·cm-2，开路电压为0.89V，填充因子为0.38，光电转化效率为1.88%。