由于给体片段(D)和受体片段(A)间的电荷转移，D-A型共轭高分子通常具有较小的光学带隙，且分子偶极矩较大、分子间相互作用较强，利于获得高的载流子迁移率，因此，D-A型共轭聚合物是有机太阳能电池材料领域的研究热点。另一方面，稠环分子由于具有刚性平面的构型、重组能小等优点而被广泛引入D-A型共轭聚合物体系中。因此，本文以二噻吩并[2,3-b:7，6-h]咔唑(C1)和二噻吩并[3，2-b:6，7-b]咔唑(C2)两个稠环单元作为给体片段，苯并噻二唑(BT)单元作为受体片段合成了一系列D-A型共轭聚合物，并且对它们的光物理性质、电化学性质、载流子传输和光伏特性进行了系统研究，主要成果和创新点如下:　　(1)合成了基于二噻吩并咔唑和烷氧基取代的BT单元的两个聚合物P(BT-C1)和P(BT-C2)，它们均是无定形聚合物。尽管P(BT-C1)和P(BT-C2)在分子结构上只有硫原子位置不同的差别，但两者在长波长和短波长范围表现出完全相反的相对吸收强度。通过理论模拟可以发现，两个聚合物骨架构象完全不同，P(BT-C1)的骨架较为弯曲，而P(BT-C2)的骨架线性较好。因此，基于P(BT-C2)的有机薄膜晶体管(OTFT)的迁移率较高，达到5.4×10-3 cm2V-1s-1，而P(BT-C1)的OTFT迁移率较低，为1.9×10-3 cm2V-1s-1。P(BT-C2)的HOMO能级比P(BT-C1)深0.2 eV左右，因此，基于P(BT-C2)的体异质结有机太阳能电池(OSC)器件的开路电压(Voc)明显高于P(BT-C1)，而P(BT-C1)与PC71BM共混薄膜相分离更加明显，导致P(BT-C1)的OSC器件的短路电流密度（Jsc）和填充因子(FF)较高，两个聚合物的能量转换效率(PCE)相差不多，均在5％左右。　　(2)以C2为给体单元、BT和二氟代BT为受体单元，合成了两个共轭聚合物P(C6BT-C2)和P(C6BT2F-C2)。与P(BT-C2)相比，P(C6BT-C2)具有较高盼热稳定性，HOMO能级升高、光谱红移。在BT单元上引入F原子后，聚合物的HOMO能级由P(C6BT-C2)的-5.00 eV降低到P(C6BT2F-C2)的-5.20 eV，同时带隙变窄。理论模拟发现两者的分子平面性比P(BT-C2)有很大改善，但分子骨架构象较为弯曲。基于P(C6BT-C2)与P(C6BT2F-C2)的OTFT器件在150℃退火后载流子迁移率分别为4.8×10-3和4.9×10-3 cm2V-1s-1。由于与PC71BM共混薄膜的相分离不明显，基于P(C6BT-C2)与P(C6BT2F-C2)的OSC器件的Jsc和FF较低，PCE均小于2％。