有机太阳能电池具有质轻价廉,可制备大面积柔性设备等特点,使其具有较大的应用潜力。但其离商业化仍然还有许多工作要做,在当前能源紧缺的环境下,加快基于有机太阳能电池的材料开发势在必行。本文综述了应用于有机太阳能电池的非富勒烯受体材料以及发展现状,设计并合成了一个具有三维结构的苝酰亚胺类宽带隙受体材料:BP-PDI₄,以及含吡喃环的窄带隙受体材料:PTIC。通过联苯核将四个体积较大的苝酰亚胺单元连接在一起,由于位阻使得该小分子呈现3D构型,从而抑制其在固态的聚集。通过在IDT给体核内引入氧原子,使其拥有更强的给电子能力,从而使得该ADA结构的小分子吸收光谱得到拓宽和红移。此外,对两个系列的受体材料的光电性质与器件性能了表征:（1）通过对比BP-PDI₄与苝酰亚胺单体的吸收光谱,可以发现BP-PDI₄的聚集程度远小于PDI单体,说明构建具有3D结构的小分子是一种抑制苝酰亚胺受体聚集的有效方法。将BP-PDI₄与PTB7-Th或PBDTTT-C-T共混可以得到形貌均匀的共混膜,制备有机太阳能电池器件,得到最高2.95%的光电转化效率。（2）IDT给体核中插入氧原子得到新的含吡喃环的给体核PDT,可以提升给体核的给电子能力,加强ADA构型的受体材料的分子内电荷转移效应,使吸收光谱红移,提升HOMO能级,减小带隙,拓宽吸收光谱。将基于PDT核的受体小分子PTIC与聚合物给体PBDB-T共混制备有机太阳能电池器件,得到最高7.66%的光电转化效率。