自1995年Alan Heeger实验室报道体异质结有机太阳能电池起,有机太阳能电池以质量轻、可柔性化、可半透明等优点受到了许多科学家的广泛关注。有机太阳能电池活性层材料主要分为给体材料和受体材料,给体材料主要有聚合物给体材料和小分子给体材料,受体材料主要有富勒烯受体材料和非富勒烯受体材料,富勒烯受体材料迁移率高和一般的给体材料有很好的相混溶性,但是由于能级难调,吸光能力弱,稳定性较差,限制了有机太阳能电池效率的提高。近年来随着非富勒烯受体的出现,特别是A-D-A型梯形稠环受体材料的发展,这些问题得到了有效解决,有机太阳能电池的效率不断的刷新,单结太阳能电池效率已达到15%,叠层太阳能电池效率达到了17%。本文合成了新型CO桥梯形稠环小分子受体,并探讨了光伏性能。本论文主要涉及两方面的研究:(1)以七环单元CO_i7为核心,IC端基上分别不加氟原子和加氟原子,分别得到CO-桥A-D-A受体CO_i7IC和CO_i7DFIC,将其与给体材料PTB7-Th制备电池器件,通过D/A比,厚度,添加剂的优化,得到电池的能量转换效率分别为6.36%和8.32%,后通过测试光伏性质和形貌,确定氟原子的引入对电池性质的影响。另外通过对CO_i7IC单晶结构的分析,得到一种与C-桥非富勒烯受体不同的堆积方式。(2)根据之前已报道的CO5IC,换端基后合成了CO5DFIC,并加入氧烷基链噻吩π桥和硫烷基链噻吩π桥,分别得到CO5DFIC-OT和CO5DFIC-ST,通过比较CO5DFIC,CO5DFIC-OT,CO5DFIC-ST光学、电化学性质,以及与PTB7-Th制备电池后的形貌和光伏性能。相比于CO5DFIC,CO5DFIC-OT和CO5DFIC-ST有更高的最低未占据分子轨道,以及更强的吸光能力,因此CO5DFIC-OT和CO5DFIC-ST有更高的开路电压,短路电流以及能量转换效率。