太阳能作为一种安全、无污染的可再生能源,在解决当前世界能源枯竭和环境污染问题上具有重要的作用。太阳能电池是利用太阳能的有效方式之一,它可以将太阳能直接转化为电能。有机薄膜太阳能电池是一种新型的太阳能电池,因其制备工艺简单、原材料形式多样、可大规模生产等优点受到广泛关注,但光电转化效率较低一直制约着薄膜电池的工业化发展。为了设计出高性能的有机小分子给体材料,常需要其具有稳定性良好、空穴迁移率高、与受体材料的能级匹配、光学吸收范围宽等特点。本论文设计合成了一系列以S,N-杂并七环为给电子单元、二氰基乙烯或氰基乙酸乙酯为吸电子单元的A-D-A型有机小分子给体材料ZY1-ZY3,并利用高分辨质谱、核磁共振氢谱和碳谱对其结构进行了表征。论文通过紫外-可见吸收光谱、荧光淬灭实验及循环伏安等一系列测试研究了ZY1-ZY3的光物理和电化学性质。结果表明分子ZY1-ZY3在400-700nm范围内有很强的光学吸收,理论计算结果和电化学性质均表明分子ZY1-ZY3的HOMO和LUMO能级水平可以与受体材料PCBM很好的匹配,适合应用在有机薄膜太阳能电池中。同时以ZY1-ZY3为给体,以PC61BM为受体,制备了溶液加工的体异质结太阳能电池,其中以ZY1为给体材料制备的光伏器件效率达1.09%。