以高规整聚3-己基噻吩（rr-P3HT）为电子给体材料与无机半导体材料组装的异质结光伏器件是提高有机太阳能电池光电转化效率的有效途径，本文将rr-P3HT、硫化镉（CdS）量子点和碳纳米管（CNT）组装成三元异质结，研究其光电转化性能。首先以3-己基噻吩为原料，制备出2,5-二溴-3己基噻吩单体；采用GRIM法合成出高规整单分散的乙烯基rr-P3HT，利用红外、核磁、拉曼等表征手段对其结构进行综合分析；研究引发剂的用量对聚合物规整度，分子量以及分子量分布的影响，实验结果表明，在引发剂相对单体质量百分比在0.75%~6%之间时，随着引发剂用量的增多，聚合物规整度和分子量降低，聚合物分子量分布变宽；成功对乙烯基rr-P3HT进行羟基化处理，并接枝到酰氯化处理的CNT表面，组成rr-P3HT-CNT二元异质材料。然后采用油相法制备了CNT负载CdS量子点二元异质材料，CdS量子点粒径4nm左右，对样品采取静置沉淀洗涤，然后热处理去除表面油胺，得到CdS量子点单分散在CNT表面的二元异质材料，XPS分析两者之间存在着相互作用。最后制备了rr-P3HT/CdS/CNT三元异质结材料，以ITO为基底材料，采用旋涂的方式，组装成光伏器件，研究其光电转化性能的影响。CNT接枝rr-P3HT能极大的改善其开路电压，电池明-暗光电响应迅速稳定。