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太阳能被认为是目前解决能源问题最好的途径，其中聚合物太阳能电池以其独特的器件制作方法，极具竞争力的价格优势，清洁安全等优点成为近来人们研究的热点。本文我们主要研究了聚合物太阳能电池中的富勒烯受体材料。我们通过D-A反应合成了一系列茚加成富勒烯衍生物，包括C60与茚的一加成衍生物(IC60MA)，二加成衍生物(IC60BA)。C70与茚的一加成衍生物(IC70MA)，二加成衍生物(IC70BA)，首次合成了三加成衍生物(IC70TA)。用HPLC分离分别得到了IC60BA和IC70BA一种异构体纯结构，通过制作ITO/PEDOT:PSS/P3HT:IC70BA/Ca/Al结构的器件，研究了IC70BA混合物与异构体的光伏性能。其次，我们将C60，C70换成C84与茚反应，首次制备了一加成衍生物(IC84MA)，通过飞行时间质谱、1H核磁、紫外可见近红外吸收光谱和电化学循环伏安法对IC84MA进行了表征。另外，我们设计了ITO/PEDOT:PSS/P3HT/P3HT:PCBM/Al/Ca结构的器件，研究了不同厚度P3HT层添加对不同厚度活性层器件性能的影响。测试发现P3HT层的对提高聚合物太阳能电池的短路电流是有利的，但是器件的填充因子有明显的降低。综合考虑，混合活性层的厚度在140-160nm时，器件转换效率有提高，活性层厚度在180-200nm时器件转换效率有所降低。