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有机太阳能电池（OSCs）,由于原材料来源丰富、质量轻、成本低、可制备大面积柔性薄膜电池组件等优点,已成为世界各国新能源开发与利用的重要方向。本论文系统阐述了有机太阳能电池的发展进程,并着重介绍了苯并噻吩衍生物在有机太阳能电池供体材料上的应用。针对当前有机太阳能电池供体材料载流子迁移率及能量转换效率偏低等缺点,本论文在供体材料内引入大平面苯并噻吩衍生物（苯并二噻吩和萘并噻吩单元）,有效提高了分子间的π-π堆积性能和自组装行为,最终提高了供体材料载流子迁移率及能量转换效率。设计合成了4个有机光伏供体材料,系统研究了供体材料的分子结构对电池器件性能的影响,研究内容如下:1.设计并合成了一类主链给体-共轭侧链受体的D-A型共轭聚合物PIDTBDTID和PIDTBDT（ID）2,以苯并二噻吩（BDT）及引达省并二噻吩（IDT）单元为主链给体（D）单元,噻吩乙烯为链接,在侧链末端引入单/双异靛蓝（ID）受体单元。系统研究了聚合物的热稳定性、光物理、电化学及光伏性能。研究发现:侧链挂接一个ID单元的共聚物PIDTBDTID表现出更好的光吸收性能和电荷传输能力,其光伏器件能量转换效率（PCE）相对较高（2.66%）;挂接两个ID单元的共聚物PIDTBDT（ID）2展现出了更低的最高被占用分子轨道能级（HOMO能级）,光伏器件的开路电压达到0.93 V。2.设计合成了以4,9-二（噻吩-2-基）萘并[2,3-b]噻吩（DTNT）为给体D单元,吡咯并吡咯二酮（DPP）为受体A单元,菲（PN）为端基单元,新型有机小分子供体材料DTNT-3DPP和DTNT（DPP-PN）3。研究发现:DTNT-3DPP和DTNT（DPP-PN）3在分子平面性、光吸收和电荷传输性能方面均优于文献报道的基于三苯胺（TPA）为中心的星型小分子TPA-3DPP和TPA（DPP-PN）3,基于DTNT-3DPP和DTNT（DPP-PN）3的光伏器件PCE分别为3.47和3.69%,其中基于DTNT-3DPP的光伏器件PCE值是TPA-3DPP的1.82倍。这说明相对于TPA,新型DTNT给体D单元有利于改善供体分子平面性,提高材料光伏性能。