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有机小分子光伏给体材料由于化学结构易于修饰,材料易于提纯,批次之间良好的再现性,因而成为目前有机光伏领域的研究热点之一。迄今为止,有机小分子太阳能电池最高的效率已经达到了10.08%,表明有机小分子太阳能电池有着光明的前景。在过去的几年中,A-D-A型小分子由于结构多样化,能级易调控,光伏性能良好,因而受到了广泛关注。如今研究者们对A-D-A型分子的设计工作大多集中于分子内给、受体基团的优化等方向,与此同时,很少有研究者针对延伸结构和桥键效应进行研究。因此本论文在以3,6-咔唑为中间给体基团的A-D-A型分子FBT基础上,分别引入不同的桥键(苯基,苯乙烯基,氰基苯乙烯基,苯乙炔基)和另一给体基团三苯胺合成了延伸型桥键分子FSBT, FEBT, FECNBT和FTBT,并以此研究了延伸结构和桥键效应对分子光伏性能的影响。对这些分子进行光电性能表征后发现：一方面,延伸分子结构后分子构象发生弯曲,呈现“碗型”；另一方面,引入不同桥键及三苯胺会有效延长分子共轭长度,使分子吸收发生红移。此外,不同桥键及三苯胺的引入均大幅度的减小了分子电化学带宽,尤其是具有吸电子性的氰基苯乙烯基、苯乙炔基桥键的引入对于降低电化学带宽作用更显著。光伏数据表明： (1)分子中引入不同的桥键及三苯胺基团后分子的光伏性能得到大的提升； (2)在桥键分子FECNBT和FTBT中,由于氰基苯乙烯基和苯乙炔基桥键的强吸电子性,降低了分子HOMO能级,提升了器件开路电压值,尤其是FECNBT电压高达1.08V； (3)在桥键分子FSBT和FECNBT中,由于苯基和氰基苯乙烯基是非刚性的桥键,二者的引入缓和了分子的张力,降低了相邻基团间的位阻,因此有利于电荷的传输并使器件具有较大的短路电流和效率。最后,基于上述测试结果,本文选择两个效率较高的桥键分子FSBT和FECNBT进行溶剂蒸汽退火优化,优化结果表明基于FSBT/PC61BM的器件适宜使用相对蒸气密度较小的THF作为退火溶剂,通过探究最佳退火时间,器件填充因子从原来的0.33提升至0.60,器件效率也从原来2.66%提升至6.59%,增加2.5倍。此外,通过实验发现,基于FECNBT/PC61BM的器件适宜使用相对蒸气密度较小的THF或DMK作为退火溶剂,其中极性较大的DMK效果更为明显。通过探究最佳退火时间,当DMK作为退火溶剂时,器件填充因子从原来的0.34提升至0.52,器件效率也提升至7.59%,相比未优化时增加了2.8倍。本文的研究结果表明,针对A-D-A型分子的延伸结构和桥键效应的深入研究有助于充分理解分子构型和性质之间的关系,对于设计高性能的光伏材料具有重要的意义。