无机硅太阳能电池由于生产成本高、给环境造成污染严重等缺陷已经不能适应社会的持续发展,与之对应的有机聚合物太阳能电池近年来迅猛发展起来。传统聚合物太阳能电池有机活性层材料主要是聚苯撑乙烯,聚噻吩,聚芴及其衍生物。随着研究的不断深入它们的一些天然性不足也逐渐被人们认识与了解,主要集中在电池光电转化效率低,聚合物材料溶解性差,开路电压较低等方面。为此本论文设计并合成与表征了一系列新型有机聚合物,并且应用合成的聚合物材料制作了太阳能电池器件。具体内容如下:1.利用Gilch反应合成含氨基芴的聚苯撑乙烯A1和A2,两单体含量之比分别为1:3和1:9。分解温度达到310℃左右表明其具有良好的热稳定性。引入超支化结构一定程度上使得分子内电荷传输不可逆,使得电荷分离效率大大提高。A1、A2的电子带隙分别为2.48和2.41 eV,可与常见受体材料相匹配,用于制作成有机太阳能器件;2.通过Gilch反应合成含硝基苯和氨基芴的超支化聚苯撑乙烯B1和B2。B1、B2在溶液中的紫外最大吸收在346和386nm附近,与A相比发生了明显的红移,硝基吸电子基的引入,极大的拓宽了其吸光范围。共聚后B1和B2的溶解性优于A。同时分解温度达到350℃以上说明其热稳定性良好。3.采用Gilch反应合成含氨基芴的线性聚苯撑乙烯C1和C2,两单体含量之比分别为1:3和1:9。对甲氧基苯酚分子平面对称,4号位用长烷基链取代,极大改善了其溶解性。与其他两组聚合物相比,C的溶解性最好。聚合物的HOMO能级分别为-5.77和-5.82 eV,LUMO能级分别为-3.25和-3.37 eV,能隙分别为2.52和2.45eV;同时热性能数据表明其热稳定性一般,较A、B有所下降。将合成的三组共轭聚电解质A1-A2、B1-B2、C1-C2进行了核磁共振、荧光发射、紫外吸收、电化学、热重分析等测试,结果显示目标产物在THF、甲苯等低极性普通溶剂与高极性的H2O中均有较好的溶解,并且在溶液和固态石英薄膜下都显示良好的光物理性质稳定性;电化学测试表明聚合物电子带隙在2.50 eV左右,将其与禁带宽度相近的无机纳米材料SnO2组装探究聚合物作为太阳能电池给体材料的影响,测试结果表明合成的聚合物在有机薄膜太阳能电池器件中的应用展现了一定的潜力,其在有机太阳能电池与其他光电领域的系统研究正在进一步探索中。