随着近年来太阳能电池材料的广泛应用，进一步提高太阳能电池吸光材料的吸光性能和光电转化效率成为该领域的研究热点。要获得良好的太阳能利用率必须使吸光材料的吸收光谱尽可能地覆盖全部可见光区。窄带隙聚合物材料不但在短波范围具有较宽的吸收，在长波范围尤其是近红外区域的吸收方面也展示出独特的优势。降低聚合物能隙的方式有两种:一是在聚合物主链中构筑给体-受体(D-A)结构以增强其分子内电荷转移(ICT)能力，二是提高聚合物的共轭结构长度。本论文基于新型强电子受体苯并二吡咯酮(BDP)展开，设计并合成了一系列D-A共聚物及金属诱导自组装形成的超分子聚合物，并对其结构和光物理等性质进行了详细表征和研究。　　(1)苯并二吡咯酮与咔唑共聚形成D-A共聚物。采用单体3，7-双(4-溴苯基)-2，6-二氧-1，2，5，6-四氢化苯并[1，2-b∶4，5-b]二吡咯和2，7-双(4，4，5，5-四甲基-1，3，2-双硼酸酯-2-基)-9-辛基咔唑、3，6-双(4，4，5，5-四甲基-1，3，2-双硼酸酯-2-基)-9-辛基咔唑分别进行共聚得到聚合物PBDP-27CZ和PBDP-36CZ。通过核磁共振等对单体和聚合物的结构进行了表征，对单体和聚合物的紫外-可见吸收性质、电化学性质和热性质进行了系统研究。研究表明，不同聚合物分子空间结构能够在一定程度上影响到聚合物的分子内电荷转移能力，即分子链规整的共聚物PBDP-27CZ比分子链扭曲的共聚物PBDP-36CZ具有更窄的能隙。相应地，在三氯甲烷溶液中，PBDP-27CZ比PBDP-36CZ的紫外-可见长波长吸收峰值红移了8nm，其光学能隙分别为1.82eV，1.85eV。D-A结构的构筑实现了分子内电荷转移，在三氯甲烷溶液中，共聚物PBDP-27CZ和PBDP-36CZ相比单体BDP的紫外-可见长波长吸收峰值分别红移了54nm和46nm。　　(2)苯并二吡咯酮与噻吩类衍生物单体的共聚。采用两种单体3，7-双(4-溴苯基)-2，6-二氧-1，2，5，6-四氢化苯并[1，2-b∶4，5-b]二吡咯(BDP)和3，7-二噻吩-2-基-1H，5H-吡咯[2，3-f]吲哚-2，6-二酮(BDT)，与三种供电子能力不同的给体3，4乙烯二氧噻吩(EDOT)、噻吩[3，2-b]并噻吩(DT)及3，5-双（十二烷基）二噻吩[3,2-b∶2，3-d]并噻吩(DTT)分别共聚得到聚合物PBDP-EDOT、PBDP-DT、PBDP-DTT、PBDT-EDOT、PBDT-DT和PBDT-DTT。通过核磁共振等对单体和聚合物的结构进行了表征，对聚合物的分子量、单体和聚合物的紫外-可见吸收光谱性质和电化学性质进行了详细的研究。结果表明，由于电子受体BDT的吸电性低于BDP，给体EDOT、DT、DTT的给电子能力逐渐增强，因此随着电子给体-受体强度的增加，聚合物PBDP-EDOT、PBDP-DT、PBDP-DTT、PBDT-EDOT、PBDT-DT和PBDT-DTT在三氯甲烷溶液中的紫外-可见吸收峰值分别为589nm、591nm、600nm、679nm、705nm、828nm，即其紫外-可见吸收逐渐向长波方向发生红移，同时聚合物电化学能隙1.56 eV、1.52 eV、1.43 eV、1.39 eV、1.30 eV、1.16 eV也体现出逐渐降低的趋势。　　(3)以苯并二吡咯酮的衍生物BDP和BDP-T分别通过Suzuki反应和4-(对频哪醇硼酸酯苯基)-2，2∶6，2”-三联吡啶形成单体BDP-TPY和BDP-T-TPY。在过渡金属离子Zn2+、Ru2+的诱导下，自组装形成超分子聚合物PBDP-TPY-Zn、PBDP-TPY-Ru和PBDP-T-TPY-Ru。对超分子构筑单元及聚合物的结构进行了确认，并对其光物理性质进行了详细研究。结果表明，聚合物PBDP-TPY-Zn的长波吸收峰值与BDP-TPY的相差不大，钌配位的超分子聚合物PBDP-TPY-Ru的长波吸收峰值为519nm，较单体BDP-TPY的吸收峰499nm红移近20nm。PBDP-T-TPY-Ru的电化学能隙1.84eV较单体BDP-T-TPY的1.93eV也有所降低，说明变价金属对超分子聚合物的ICT能力具有明显的促进作用。同时，因为金属-配体的电荷转移能力(MLCT)的作用PBDP-T-TPY-Ru在400nm处的紫外-可见吸收相比其单体BDP-T-TPY发生了明显增强。