21世纪以来,全球对化石能源的使用量急速飙升。其过度的开发利用使得能源紧缺、温室效应、酸雨危害等问题接踵而至,严重影响着人类未来的生存。为解决能源问题,早日实现碳达峰与碳中和的碳排放计划,需要开发清洁可再生的绿色能源。太阳能是清洁安全、储量庞大和源源不断的绿色能源,具有重要的开发潜力。有机太阳电池（OSCs）是将太阳能转化为电能的产能器件,由于其质轻、柔性、半透明、可喷墨打印等特点,在集成式光伏玻璃与柔性太阳电池板等方面存在一定优势,受到科研界与工业界的高度关注。近年来,在有机光伏材料开发与器件加工工艺优化的协同促进下,OSCs器件的能量转换效率（PCE）已经成功突破18%。为此,本论文致力于发展新型高效有机光伏材料,将鲜有报道但极具开发潜力的二噻吩并苯并三唑（DTBTz）单元应用于活性层材料的设计合成。我们制备了基于DTBTz单元的宽带隙聚合物给体与非稠环小分子受体,系统研究了分子结构对其光学、电化学以及光伏性能的影响。在本论文第二章中,我们以苯并二噻吩（BDT）为给体单元、二噻吩并苯并三唑（DTBTz）为受体单元、噻吩为π桥单元,合成了D-A聚合物给体p BDT-DTBTz-OD和D-π-A-π聚合物给体p BDT-2T-DTBTz-OD,系统地研究了噻吩π桥对聚合物性能的影响。结果表明,含π桥的聚合物p BDT-2T-DTBTz-OD具有更高的热稳定性,更红的吸收光谱和更强的分子堆积。噻吩π桥的引入,有效地消除了D-A单元间的空间位阻,增强了共轭主链的平面性。但由于聚合物p BDT-2T-DTBTz-OD较差的溶解性与较低的分子量,基于p BDT-2T-DTBTz-OD:Y6的活性层相分离尺寸较大,仅获得4.77%的PCE。在本论文第三章中,为克服上一章中基于DTBTz单元的D-π-A-π型聚合物的溶解性问题,我们选取了3-（2-丁基辛基）噻吩作为π桥单元,以增强聚合物主链的溶解性,抑制材料的过度聚集。此外,我们还研究了三唑单元上的烷基链长度对聚合物给体性能影响。结果表明,短烷基修饰的聚合物p BDT-DTBTz-Me表现出较强的分子聚集性、更高的吸收系数和择优的face-on取向堆积。其共混膜具有合适的结晶性与良好的互穿网络结构。最终,基于p BDT-DTBTz-Me:Y6的OSCs器件获得15.30%的PCE。进一步证明了微调三唑侧链是提升DTBTz聚合物光伏性能的有效策略,为设计高效聚合物给体材料提供了一定的参考。在本论文第四章中,我们设计合成了以DTBTz单元为中心核,环戊联噻吩（CPDT）为给体单元的A-D-C-D-A型非稠环小分子受体。通过DTBTz单元上烷基侧链的调节与末端基团不同卤素原子的修饰,研究不同的分子结构对非稠环小分子受体光伏性能的影响。结果表明,DTBTz的刚性共轭结构有效地提高了非稠环受体的分子平面性,有利于增强分子堆积。由短烷基侧链和氯原子修饰的小分子DTBTz Me-IC2Cl表现出红移的吸收光谱和较高的荧光淬灭效率。与给体PBDB-T制备的共混膜具有合适的相分离尺度与更强的face-on分子取向。最终,基于PBDB-T:DTBTz Me-IC2Cl的器件获得较高的短路电流(Jsc)与填充因子（FF）,实现了12.30%的PCE,表明DTBTz单元在制备高效非稠环受体方面具有一定潜力。