富勒烯及其衍生物具有重要的光电性能,广泛地应用于有机光电材料中,是当今材料和化学领域研究最为热门的分子之一。本文设计合成了四种键联三苯基咪唑基团的富勒烯衍生物3a~3d,并通过红外、核磁和质谱确认了各产物的结构。在乙酸乙酯-石油醚溶液中获得了2c的单晶,用X射线单晶衍射法测定了其晶体结构。研究了各目标化合物的紫外和荧光光谱,发现在化合物2a~2c中,官能团硝基与苄基的引入,对其吸收峰和发射峰均有不同程度的影响:在紫外光谱中两种官能团均使吸收峰蓝移;在荧光光谱中苄基使发射峰蓝移而硝基使发射峰红移。在化合物3a~3d中,它们的紫外吸收光谱基本一致,结构上的差异对其吸收光谱影响不大,溶剂化效应也不明显;在荧光光谱中则能观测到溶剂效应。用循环伏安法测定了产物的电化学性质,结果表明,与参比化合物C60相比还原电位发生了负移,更容易形成电子受体。用纳秒和飞秒激光研究了四种化合物的光限幅性质,结果表明化合物3a和3c的纳秒光限幅性质明显,而3b则观察不到光限幅现象,说明化合物中硝基的引入不利于光限幅效应。分别以FTO/TiO2/富勒烯衍生物/CdSe作为光阳极,以FTO/Pt作为对电极,以I3?/I?作为电解质组装成量子点-染料敏化的太阳能电池,测定其电池性能参数(开路电压、短路电流、填充因子)以及总效率,发现各电池的总效率比较小,分析其影响因素可能有薄膜、量子点、电解质以及测试条件等。