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廉价、轻便、柔性、易于织造、溶液加工，有机太阳能电池的每一条优点都足以让它成为新能源舞台上的焦点。然而，目前所报道的有机太阳能电池的能量转换效率最高只达到9％。设计合成优越的用于制备本体异质节太阳能电池(BHJ)的给体材料则是提高器件转换效率的重要环节。 在给体材料的设计方面，电子给体-受体(D-A)型分子结构设计被证明是一条获得较高光电转换效率有机太阳能电池给体材料的策略。分子内D-A结构的引入，能够增强分子内电荷转移(ICT)，改善光谱吸收，降低带隙，进而得到优秀的太阳能电池给体材料。目前依据上述合成策略报道的有机聚合物与小分子太阳能电池器件能量转换效率分别达到9.2％与8.12％。然而，实验室与实际应用尚存在差距，设计合成优越的用于制备太阳能电池的给体材料依然是提高器件转换效率的重要环节。 在第二章，基于上述原则，我们设计并合成了两个基于三苯胺(TPA)，苯并二噻吩(BDT)，苯并噻二唑(BT)，并噻唑(TTz)的二维D-A型聚合物PDTPATTz-BDT与PDTPATTz-DHTBT-BDT。主链的D-A结构的引入被证明对材料的光学及电子性能有重要的影响。特别地，相比于PDTPATTz-BDT，分子内引入两种不同电子受体的共聚物PDTPATTz-DHTBT-BDT，在HOMO能级变化较小的情况下，LUMO能级降低了0.67eV。上述结果表明这是一条获得高开路电压给体材料的有效策略。基于聚合物PDTPATTz-DHTBT-BDT为电子给体的有机太阳能能电池(OSC)器件的光电转换效率达到1.04％。 第三章，我们通过Knoevenagel反应与Stille偶联反应合成了四个基于富电子的TPA，BDT，噻吩(Th)单元与缺电子的CN与BT单元的D-A结构的小分子。相比于D-A-D-A-D结构的SM1，D-A-D-π-A结构的SM2与SM3，A-π-D-A-D-π-A结构的SM4表现出更好的ICT效应，它们的摩尔吸光系数都比SM1增加一倍左右。基于SM2的OSC光伏器件获得了1.51％的光电转换效率。 第四章，我们通过Stille偶联反应合成了两个含D-A-D(TPA-TTz-TPA)结构核，TPA或Th为四臂的小分子TThDTPATTz与TTPAThDTPATTz。结果表明，与TThDTPATTz相比，四臂延长的小分子TTPAThDTPATTz光谱吸收及与PC71BM的相容性都得到改善。基于TThDTPATTz∶PC71BM(1∶3)与TTPAThDTPATTz∶ PC71BM(1∶3)的本体异质结太阳能电池器件效率分别达到1.64％与2.10％。