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聚合物太阳能电池因具质量轻、制备工艺简单、可通过溶液加工成柔性大面积器件等优点,受到了科学家的广泛关注。本论文系统综述了基于喹喔啉聚合物给体材料的研究进展。针对当前高效率聚合物给体材料种类较少、分子结构与性能之间的关系尚不清楚等关键科学问题,我们设计合成了三类基于硫烷基化苯并二噻吩（BDTTS）和不同侧链工程喹喔啉单元的D-A型聚合物给体材料,通过核磁共振氢谱、碳谱和飞行质谱等方法对聚合物单体和目标聚合物的化学结构进行了表征,利用热力学分析、紫外光谱、循环伏安法和X-射线衍射研究了目标材料的光物理性能。构筑了基于富勒烯和非富勒烯电子受体的太阳能电池器件,筛选获得了性能优异的聚合物给体材料,揭示了材料分子结构与其光伏性能之间的关系。本论文的主要研究内容和结论如下:（1）合成了两个基于BDTTS和吲哚并[2,3-b]喹喔啉衍生物（IQ和2FIQ）单元的D-A型共轭聚合物PBDTTS-IQ和PBDTTS-2FIQ。系统研究了喹喔啉衍生物上取代基的改变对聚合物PBDTTS-IQ和PBDTTS-2FIQ的紫外吸收光谱、电化学能级、空穴迁移率以及光伏性能的影响。研究发现:与非氟化的PBDTTS-IQ相比,氟化的PBDTTS-2FIQ具有较低HOMO能级（-5.30 e V）、更好的平面性、更高的电子迁移率(3.94×10-4cm2V-1s-1)和空穴迁移率(5.83×10-4cm2V-1s-1)。基于PBDTTS-2FIQ:PC71BM的PSCs获得了7.4%的光伏效率（PCE）,其开路电压(Voc)、短路电流(Jsc)和填充因子（FF）分别为0.84 V,13.26 m A cm-2和66.0%,显然,其光伏效率高于PBDTTS-IQ:PC71BM的4.96%的PCE。该研究表明:结合稠环和氟化协同策略,能够提升相应聚合物的电荷迁移率和空穴迁移率,从而提高相应器件的光电转化效率。（2）合成了两个基于BDTTS和氯原子和烷基（或硫烷基）噻吩协同侧链工程的喹喔啉衍生物（Qx）,构筑了D-A型共聚合物PBDTTS-DTCl Qx和PBDTTS-DTCl SQx。系统研究了Qx上不同取代基对聚合物PBDTTS-DTCl Qx和PBDTTS-DTCl SQx的紫外吸收光谱、电化学能级、空穴迁移率以及光伏性能的影响。研究发现:硫烷基侧链的引入,虽然可稍微降低了HOMO能级,但对载流子迁移率和分子堆积特性存在缺陷。基于PBDTTS-DTCl SQx:Y6的PSC获得PCE、Voc、Jsc和FF分别为13.58%、0.81 V、24.5 m A cm-2和68.24%;而基于PBDTTS-DTCl Qx:Y6的PSC达到了14.28%,比前者的PCE值高出5%。这主要是其器件的电流密度增大到了25.9 m A cm-2,这也是迄今为止基于BDT-Qx类共聚物报道的光伏效率最高之一。本研究表明通过优化Qx基共聚物的共轭侧链,是提高光伏性能的有效策略之一。（3）合成了两个基于BDTTS和苯酯烷基（或噻吩酯烷基）侧链工程Qx单元,构筑了D-A共轭聚合物PBDTTS-2FQx BA和PBDTTS-2FQx TA。系统研究了IQ上取代基的改变对聚合物PBDTTS-IQ和PBDTTS-2FIQ的紫外吸收光谱、电化学能级、空穴迁移率以及光伏性能的影响。研究发现:由于酯烷基链的引入,获得的聚合物的HOMO能级达到了-5.5 e V左右;虽然PBDTTS-2FQx TA的吸收光谱要比PBDTTS-2FQx BA宽,但是PBDTTS-2FQx BA具有更强的光响应能力和更高的空穴迁移率(3.20×10-4cm2V-1s-1)。基于PBDTTS-2FQx TA;Y6的器件的PCE、Voc、Jsc和FF分别为11.60%,0.79 V,22.35 m A cm-2和65.78%。而PBDTTS-2FQx BA:Y6器件的PCE、Voc、Jsc和FF分别为13.34%,0.81 V,24.70m A cm-2和66.24%。研究表明引入苯酯烷基链作为喹喔啉的共轭支链,能够有效提高器件的光伏性能。