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卟啉分子在生物学研究上发挥着重要作用。植物中的叶绿素A（卟啉衍生物）从阳光中吸收光子并通过电荷转移过程将光能转换成化学能。卟啉衍生物具有较好的共轭平面结构,它在可见和近红外区有着较好的光吸收,同时它又是一类重要的有机光电材料,在有机太阳能电池领域具有较好的应用前景。此外,卟啉化合物在可见光谱的吸收有蓝带（Soret band）和红带（Q bands）,如果合成donor-acceptor结构时可以很容易地将吸收拓宽到近红外（NIR）区域。这些特点使卟啉成功地应用于光电器件上,如染料敏化太阳能电池能量转换效率（PCEs）超过13%。基于卟啉的半导体材料作为电子给体广泛应用于本体异质结结构（BHJ）有机太阳能电池中（OSCs）。特别是以卟啉为核,缺电子单元作为端基的一系列分子有很宽的吸收在可见和近红外区域。这些材料作为给体在单层太阳能电池中能量转换效率达到8%,在三元和串联太阳能电池中能量转换效率达到11%,原则上卟啉是一种电子给体单元,把它设计成电子受体并应用于非富勒烯有机太阳能电池（NFOSCs）中似乎是一件不可能的事情。在前期研究中,我们开发了一种以卟啉为核、苝酰亚胺为端基的星型受体分子。得益于卟啉的强给电子能力,这种新型分子具有近红外的吸收光谱和优异的电子迁移率。将其作为电子受体应用到有机太阳能电池中,获得300 nm到850 nm的宽光谱响应以及7.4%的能量转换效率。本论文以卟啉电子受体为研究对象,合成出一系列小分子、聚合物材料并对其光电性能进行了系统研究,为有机光电受体材料的设计提供了新的思路。主要研究结果如下:1.我们设计了一种新型电子受体小分子,该小分子以卟啉为核,萘酰亚胺为端基,炔为桥连基团。这种新型分子具有近红外的吸收光谱以及合适的能级。将具有吸收互补的共轭聚合物PDBD-T作为电子给体,星型分子作为电子受体应用到电池的活性层中,我们获得了1.8%的能量转换效率,电池的光谱响应为300 nm-900 nm。2.卟啉受体聚合物PPor-PBI和PPor-NDI首次应用在非富勒烯有机太阳能电池中,卟啉聚合物具有带隙小、能级低、结晶性好等优点。聚合物PPor-PBI在非富勒烯有机太阳能电池中有很宽的光谱响应从300 nm到1000 nm,并获得了3.4%的能量转换效率。3.以卟啉为核的聚合物广泛应用于染料敏化太阳能电池和本体异质结太阳能电池,但是很少应用在场效应晶体管上。在本工作中,我们合成了含有DPP和卟啉的两种共轭聚合物并应用在场效应晶体管上。由于卟啉的强给电子性和DPP的强吸电子性,两个聚合物的LUMO和HOMO能级都接近-4.0 eV和-5.0 eV。除此之外,聚合物的结晶性很好,空穴迁移率能到0.1 cm2 V-11 s-1,这是目前含有卟啉的聚合物应用在场效应晶体管上的最高迁移率。