相对于传统的硅基太阳能电池，有机太阳能电池由于具有质轻、价廉、制作工序简单、材料设计可控和可实现大面积柔性制备等优点，近年来受到了人们广泛的关注。一般而言，给体材料和受体材料是构成有机太阳能电池活性层材料的主体材料，给受体材料性能的好坏直接关系到太阳能电池效率的高低。在过去的几年里，给体材料和受体材料的研究得到了很大的发展，开发出了很多优秀的材料。但是与无机太阳能电池相比，有机太阳能电池活性层主体材料的稳定性、光谱响应范围以及光电性能方面仍旧有很多缺陷，有机太阳能电池效率仍旧不高。因此，开发新的性能更好的活性层主体材料仍是目前该领域研究的重点。本文围绕苝酰亚胺和铱配合物开展研究工作，合成了几种不同的活性层主体材料，主要内容如下：1、本文第二章设计、合成了两种不同的D-A-D型的苝酰亚胺衍生物：1,7-二-(4-甲氧基苯基)氨基)-N,N-二(3-(2-乙基己氧基)丙胺基)-苝四羧酸二酰亚胺(PDI-TPA)和1,7-二-(4-甲氧基苯基)氨基)-N-[3-(2-乙基己氧基)丙胺基]-N-(6-氨基-1-丙烯酸己酯基)苝四羧酸二酰亚胺(PDA-TPA)，通过FT-IR、1H NMR和13C NMR对它们进行了结构表征分析，并考察了它们的光物理、电化学和热稳定性能。结果表明，PDI-TPA和PDA-TPA不仅具有良好的热稳定性，而且在常见的有机溶剂中展现了很好的溶解性，光谱响应范围覆盖了整个可见光区并延伸到了近红外区，大大的提高了对太阳光的利用率。此外，它们还表现出了双极性的性质，可作为给体或受体材料运用于有机太阳能电池。2、本文第三章设计、合成了一种新的基于苯基吡啶噻吩的铱配合物(tppyBr)2Ir(tmd)，并通过芴单元将铱配合物引入到聚合物主链中，合成了一类含铱配合物的共轭聚合物PF-TPPyIr，通过FT-IR、1H NMR和13C NMR对它们进行了结构表征分析。考察了铱配合物的热稳定性和光物理性质，以及铱配合物含量对聚合物的光物理、电化学和热稳定性能的影响。结果表明，铱配合物和聚合物都具有良好的热稳定性。在薄膜状态下，随着聚合物主链中铱配合物含量的增加，铱配合物的发射峰逐渐增强，而芴的发射峰明显减弱，说明聚合物从主体到客体发生了有效的Forster能量转移，有利于提高有机太阳能电池材料的激子扩散效率。3、本文第四章通过芴单元同时将苝酰亚胺、铱配合物单元引入到聚合物的主链中。设计合成了一类含双极性传输功能基的共轭聚合物PF-PDI-TPPyIr。通过FT-IR、1H NMR和13C NMR对聚合物进行了结构表征分析。考察了铱配合物和苝酰亚胺含量对聚合物的光物理、电化学和热稳定性能的影响。结果表明，聚合物具有良好的热稳定性，光谱响应范围覆盖了整个可见光区，能很好的与太阳光谱匹配。在薄膜状态下，苝酰亚胺主体的荧光发射峰发生了明显的淬灭，说明苝酰亚胺与芴之间发生了有效的电荷分离。随着聚合物主链中铱配合物含量的增加，铱配合物的发射峰逐渐增强，而芴的发射峰明显减弱，说明聚合物从芴到铱配合物之间发生了有效的Forster能量转移，这都有利于提高有机太阳能电池材料的激子扩散效率。此外，聚合物PF-PDI-TPPyIr的HOMO能级和LUMO能级分别在-5.14eV和-3.83eV附近，可作为给体或受体材料运用于有机太阳能电池。