聚合物太阳电池由于其质轻、柔性、全固态和可低成本溶液加工等优点而备受关注。近年来,通过给/受体材料的设计、形貌及器件结构优化等方法,本体异质结聚合物太阳电池的器件效率得到了很大地提高,已经超过了12%。此外,基于空穴/电子传输层的界面工程不仅可以调节活性层与电极之间的能级分布,还可以提高电极对电荷的选择性、收集和提取能力,因此对于改善光伏器件的性能也非常重要。含有炔键的单体可以发生多种聚合反应,是获得多功能化聚合物的有效方法。此外,炔键作为连接基团可以减少共轭小分子/聚合物的空间位阻、扩大共轭平面、改善分子之间的堆叠,使共轭小分子/聚合物具有较好的电荷传输性能。因此,我们发展了基于炔键的水/醇溶共轭小分子/聚合物材料,作为电子传输材料应用于聚合物太阳电池。在第二章,我们通过含有炔键的单体分别进行“点击”聚合、Sonogashira聚合和Glaser-Hay聚合等聚合反应制备了一系列水/醇溶共轭聚合物。这些聚合物的主链具有相同的共轭单元但是不同的连接单元。通过不同聚合反应得到的这些连接单元可以对聚合物的光学和电化学性质等进行调控,使聚合物多功能化并作为电子传输材料应用于聚合物太阳电池中,可以提高光伏器件的性能。在第三章,我们设计了两种基于萘酰亚胺和苝酰亚胺单元的具有自掺杂性质的n-型水/醇溶小分子电子传输材料(NFN和PFP)。NFN和PFP通过Sonogashira偶联反应合成,其具有优异的共平面性、较高的热稳定性和自掺杂性能,可以作为优良的电子传输材料应用于聚合物太阳电池。其中,PFP具有较强的自掺杂性能和较高的迁移率,可以将聚合物太阳电池的器件效率提高到9.80%,且当其厚度达到60nm时,器件效率仍可以保持在6.79%。在第四章,我们尝试去设计、合成一系列含富勒烯自掺杂n-型水/醇溶共轭聚合物,作为具有高迁移率的水醇/溶电子传输材料应用在聚合物太阳电池中。用Suzuki聚合和Sonogashira聚合等聚合方法探索合成含富勒烯自掺杂水/醇溶共轭聚合物。研究发现含富勒烯的共轭聚合物可以通过Sonagashira聚合合成,该类聚合物长期稳定性较差,在固体状态下较短时间里其溶解性会迅速降低甚至不溶,可能是该类聚合物中含有的胺基基团和富勒烯之间的相互作用及聚合物在固体状态下堆积紧密等共同作用下造成的结果。