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太阳能作为最有可能取代化石能源的可再生能源，其开发和利用成为人们关注的焦点，于是有机聚合物太阳能电池的研究应运而生。其制备过程简单、成本低、质量轻、可制备成柔性器件，有广阔的应用前景。近年来聚合物太阳能电池取得了良好的进展，给体材料方面的进展尤其明显。但光伏特性优异的电子受体材料依然不多，目前使用最普遍的电子受体材料仍然是[6，6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)和[6,6]苯基-C71-丁酸甲酯(PC70BM)。合成具有高的LUMO轨道、光吸收范围宽并且在可见光区(400-800nm)有强吸收的新型富勒烯受体材料，对于有机太阳能电池的进一步发展至关重要。 我们合成了一系列具有较高的LUMO轨道、由不同烷氧基取代的二氢萘基-C60衍生物，并将这一系列衍生物作为受体材料应用于聚合物太阳能电池中。我们研究了各种不同的取代基（甲氧基、苄氧基、苯甲酰氧基、正己氧基和3-乙氧羰基丙氧基）对烷氧基取代的二氢萘基-C60衍生物的光伏性能和电化学性质产生的影响。其中，基于P3HT:2-甲氧基-(5，8)-二氢萘基-(6，7)-[6，6]-C60二加成产物(Bis-MDNC)结构的聚合物太阳能电池器件的能量转换效率达4.58％，开路电压达0.83V，明显优于基于P3HT:PCBM的电池器件的性能。我们的实验结果表明，二氢萘基-C60衍生物容易通过取代基进行功能化修饰，并且引入的取代基可以灵活地调节光伏性能。 目前有机聚合物太阳能电池中使用的富勒烯受体材料大多是通过[1+2]或[4+2]环加成反应制备得到的三元环或六元环桥联的富勒烯衍生物，还没有报道过将富勒烯通过[2+2]环加成反应得到的四元环桥联产物作为电子受体材料的。我们通过C60与苯炔的[2+2]环加成反应合成了一种新的C60富勒烯衍生物受体:苯炔-C60二加成产物(BCBA)。为了研究富勒烯衍生物的分子桥联结构与太阳能电池性能之间的关联性，我们制备了基于P3HT:BCBA的电池器件，该电池器件的开路电压为0.691V，短路电流为5.34mA/cm2，填充因子为46.0％，能量转化效率为1.7％。其电池性能与通过[1+2]加成反应得到的三元环桥联的bis-PCBM和[4+2]加成反应得到的六元环桥联的IC60BA和NC60BA相比差很多。 目前，富勒烯的二加成衍生物由于可以有效地提高LUMO轨道，被广泛地应用于聚合物太阳能电池中。这些被用作太阳能电池受体材料的富勒烯二加成衍生物都是含有多种同分异构体的混合物，而很少对单一异构体进行分离和光伏性能研究。鉴于文献报道的C60富勒烯的二加成产物IC60BA和NC60BA的光伏性能优异，且成本相对低廉，本论文合成了IC60BA和NC60BA，并对其进行了APCI-MS、1HNMR和13CNMR表征。合成的产物为进一步分离出各个异构体，并且研究各个异构体之间的光伏性能差异打下了基础。 本论文在受体材料方面也开始了初步的尝试，并以文献报道的噻吩基大环物质作模板合成了一些噻吩衍生物前体物质，同时展望了噻吩基大环物质在太阳能电池方面的应用潜力。