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有机光电材料与器件因其在柔性显示、平板照明、高密度信息传输与存储、新能源和光化学利用等领域的广阔应用前景在过去几十年中倍受关注。作为有机光电器件(如染料敏化太阳能电池、有机场效应晶体管等)的核心,有机半导体材料的光物理、电化学性质直接影响着器件的性能。研究开发低成本、高效、稳定和环保的新型有机半导体材料对于推动有机光电器件的发展具有重要意义和实用价值,同时也为深入研究结构-性能关系奠定基础。论文开发了以三氟甲磺酸为促进剂、以含苯甲醚结构邻苯二炔衍生物为底物经分子内串联环化反应合成茚并[1,2-c]色烯类化合物的简便方法。该方法选择性好,除分解产物外无任何其他副产物生成,且反应条件温和、实验操作简便。该反应对甲基、甲氧基、氟、溴、氰基、硝基、苯基、菲基、环己烯基、萘基等官能团具有很好的兼容性,收率为40%～99%。为实现茚并[1,2-c]色烯衍生物在光电材料领域的应用价值,进一步设计合成了以茚并[1,2-c]色烯衍生物为电子给体的D-π-A型有机光敏染料JH132.JH344和JH375。基于该类染料制作的染料敏化太阳能电池光电转换效率为5.07%～6.71%。研究表明,茚并[1,2-c]色烯是良好的电子给体。在茚并[1,2-c]色烯结构上引入二苯胺或四氢吡咯基团,可进一步拓宽该类染料吸收光谱,显著提高电池短路电流,改善电池的光电转换效率。论文设计合成了以噻吩并[3,2-a]咔唑衍生物为电子给体的D-π-A型有机光敏染料JH01-JH03。基于该类染料制作的染料敏化太阳能电池光电转换效率在5.96%～8.04%之间。引入位阻基团、降低分子平面性,可有效抑制电荷复合情况,显著提高该类染料敏化太阳能电池光电性能。与噻吩并[2,3-a]咔唑类染料相比,噻吩并[3,2-a]咔唑类染料分子的电荷传递更高效,其电池性能更优。论文设计合成了分别以并三环至并七环结构为母体的对称四氰基醌染料JH04-JH10。结果表明,该类醌染料在可见光区及近红外区光学吸收强烈,且最大吸收波长随共轭链长度增加而大幅红移；LUMO能级均低于-4 eV,带隙窄。基于醌染料JH06制作的有机场效应晶体管成功实现双极型电荷传输(μh=5.3×10-3.cm2·V-1s-1,μe=7.7×10-3 cm2·V-1s-1)。最后,合成了不对称醌染料JH11,其LUMO能级为-3.76 eV,能级带隙为1.77 eV。