有机太阳能电池（Organic solar cells,OSCs）具有可溶液加工、低成本和材料结构易调节等特点,受到研究人员的广泛关注。其中最重要的组成部分之一是由给体（p型半导体）和受体（n型半导体）共混而成的活性层,活性层材料的选择将直接影响到电池的光伏性能。近年来随着非富勒烯受体（Non-fullerene acceptors,NFAs）的引入,使有机太阳能电池的器件效率得到了显著的提升,基于Y系列NFAs的OSCs效率已经超过18%。相比于富勒烯受体,非富勒烯受体具有模块化的结构,方便对其进行功能化修饰,建立构效关系,实现高效有机太阳能电池器件的制备。Y系列受体稠环核的并噻吩“β”位,是一个潜在能够有效调控光伏性能修饰位点。但是合成中,通常使用价格昂贵的3-溴并噻吩为初始原料,合成较为复杂、价格昂贵。受限于此,Y系列受体的肩部侧链构效关系研究相对较少。本论文通过引入卤素迁移的方法,构建了一种简单、高效的侧链修饰手段,合成出多种带有二维共轭侧链的小分子受体（Small molecular acceptors,SMAs）并深入探讨其构效关系。此外,这种侧链修饰策略也为“小分子聚合物化”提供一种新的思路。受此启发我们设计合成出多种侧链修饰的聚合物受体材料（Polymer acceptors,PAs）。主要研究内容如下:1、通过溴迁移的方法,在Y系列分子并噻吩的“β”位引入溴原子,为进一步侧链修饰奠定了基础。基于此方法,我们设计合成出三种带有不同苯环二维共轭侧链的受体分子,其中具有间位支叉侧链的CY5分子与聚合物给体PM6匹配器件效率超过了17%。随后我们系统的研究了支链和间位取代策略对器件性能的影响,发现两者协同作用可以获得合适的分子间堆积,调节器件形貌,进而实现较高的器件效率。2、在建立的侧链修饰方法基础上,我们设计合成出两种带有不同噻吩侧链的Y系列小分子受体,分别是侧链为噻吩硫烷基的CY6和噻吩烷氧基的CY7,探讨了侧链引入杂原子对器件性能的影响。基于PM6:CY6体系的OSCs效率达到了16.23%,同时兼具较高的Jsc(26.67 m A cm-2)和FF（74.84%）,此外基于烷氧基侧链的受体CY7效率也超过15%。我们发现引入硫原子可以提高受体材料与给体的共混性,获得更加合适的形貌,有利于激子的解离和载流子的传输,实现较高的OSCs器件效率。3、我们设计合成出一系列肩部带有共轭侧链的聚合物受体材料,通过肩部柔性链增长来改善溶解度,所得聚合物受体材料具有更宽的吸收和更窄的带隙。此外,我们还通过肩部聚合的方式合成出新型的受体材料PCY4,通过初步表征发现其有望作为一类新型高效聚合物受体应用于有机太阳能电池中。我们的工作也为后续聚合物受体材料的开发提供了新的思路。