近十年,聚合物太阳能电池（Polymer Solar Cells,PSCs）因为低成本、重量轻、良好的可加工性和可用于大面积器件制备等而受到广泛关注。聚合物材料在PSCs活性层的电子给体和电子受体两个方面都有广泛的应用,以聚合物/PCBM为活性层的体系率先突破了光电转换效率10%这一工业化瓶颈。PSCs中聚合物活性层材料的修饰、改良是发展PSCs重要的方向,另一方面,活性层材料的商业应用同时受制于繁琐的合成步骤,可用于更简便合成方法合成的聚合物活性层材料是拓展其工业应用的重要前提。芳香族酰亚胺材料作为一种具有缺电子性的基团,可用于D-A结构的构建,同时具有较好平面结构与分子堆积结构,被广泛应用在有PSCs中聚合物活性层材料的设计与合成方面。针对构筑PSCs的缺电子组分方面,合成了一种可以通过简单过程合成的二噻吩并苯二酰亚胺（DTI）分子,首先研究了二噻吩并苯二酰亚胺分子使用直接C-H键活化与不同类型基团偶联的活性,筛选出6种适合于DTI分子直接C-H键活化偶联的分子,并且有着非常宽的光致发光光谱范围、可调节的能级结构和能隙。这证明了DTI分子适合应用在直接C-H键活化合成DTI衍生物,同时这些小分子还具有高度可调节的光电性能;并且相对于Suzuki合成的DTI2Mes,使用C-H活化合成的DTI2Mes有着对称的结构,表明C-H活化合成DTI衍生物的路线具有较高的选择性的特点。然后使用DTI与其他双溴取代单体使用直接C-H键活化合成聚合物,得到的五种有着适当的平均分子量和分子量分布的聚合物,同时具有较少的支化缺陷。利用PDTIBDT独特的类螺旋状构象,少量掺入PDBD-T/ITIC体系中,优化了活性层相分离,减小了激子复合,提升了短路电流:利用PDTIBDT能级较深的优点,深化电子给体组分的HOMO能级,提高了开路电压。后面介绍一种使用寡聚乙二醇（OEG）对NDI单体进行侧链改性,与苯并二噻吩聚合合成两亲性聚合物的路线,利用寡聚乙二醇（OEG）侧链的亲水性和柔顺性更好的特点,非常好的调节了活性层相分离尺度,短路电流从2.14 mA/cm2提高到7.16 mA/cm2,能量转换效率从0.56%提升到2.7%。另外,利用不同氧原子数目的寡聚乙二醇（OEG）对NDI单体进行侧链改性,基于N2200体系,与双噻吩聚合合成两亲性聚合物。探究了不同氧原子数目的影响,三个氧原子OEG的改性聚合物更好的调节相分离,并且OEG侧链分子的引入对于聚合物的吸收光谱和能级排列影响不大,所以可以不用改变活性层电子给受体的匹配,只需要调节混合膜的形貌就可以达到提高转换效率的目的。