太阳能是清洁的有前景的可再生能源之一,在薄膜太阳能电池中,基于溶液加工的聚合物太阳能电池由于其具有低成本、质量轻、柔性及易于实现大面积制造等潜在的优势而备受关注。目前所报道的基于本体异质结的聚合物太阳能电池的能量转化效率已经超过了14%。在众多的影响因素中,聚合物给体材料的性质起到了关键的作用,所以通过设计合成新型聚合物给体材料来得到高效率的聚合物太阳能电池。本论文以苯并噻二唑（BT）以及苯并二噻吩（BDT）为基本单元设计了一系列聚合物给体材料,应用于有机光伏器件中,通过优化其性能最终得到的能量转化效率达4.73%。主要研究工作如下:1、论文第三章中,基于区域不对称的设计理念以苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩,噻吩（T）为给体单元,氟取代的苯并[2,1,3]噻二唑为受体单元通过Stille偶联反应合成了两种区域不对称的聚合物（PR1F和PR2F）。这两种材料具有300-700 nm的宽吸收光谱,PR1F和PR2F的光学带隙分别是1.73 eV和1.75 eV。热稳定性良好,能级与富勒烯受体匹配。分别以这两种材料为给体材料,PC₆₁BM为受体材料制备的器件结构为ITO/PEDOT:PSS/active layer/LiF/Al。其中,PR2F效率最高为4.73%。PR1F的器件效率为2.92%。2、论文第四章中,基于2A-低聚噻吩结构的给体材料设计思路以苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩,噻吩为给体单元,单噻吩（T）和并噻吩（TT）作为π桥连接两个氟取代的苯并噻二唑单元而合成的两个聚合物分别为PTT-BDT和PT-BDT。这两个给体材料都具有宽吸收光谱,以及较低的HOMO和LUMO能级,与富勒烯受体材料匹配。同时这两个聚合物给体材料还具有较高的传空穴的能力。