本文设计并合成了一系列以吡咯并吡咯二酮为中心核，以三键为桥键的有机小分子光伏材料，在此基础上设计了两种结构类型的分子，即A-π-A-π-A型的有机小分子A1，A2，A3和A4；D-π-A-π-D型的有机小分子D1，D2，D3和M1，从而考察两种结构的光伏性质差别。本文除了小分子M1外，其他七个小分子的中心核DPP均是以三键形式同末端吸电子单元（噻吩甲醛，苯甲醛，苯乙腈，三氟甲苯）或给电子单元（咔唑，芴，三苯胺）相连接的，而在分子M1中，DPP是通过单键与末端烷基化的咔唑相连的，这样设计的目的是为了考察桥键对分子结构及性能的影响。为了从分子结构角度了解分子的性质，本文采用密度泛函理论对新材料的基态几何结构进行了计算，同时，对新材料的紫外-可见吸收以及电化学循环伏安等性质也进行了测试，从而掌握分子的光物理及电化学性质。研究表明，这八种新材料均具有适宜的能级排布且对太阳光有较宽吸收，均为很好的光伏材料。其中A-π-A-π-A型小分子由于具有较低的HOMO和LUMO能级而被视为良好的两性材料，即既可用作给体材料又可用作受体材料，而四种D-π-A-π-D型小分子则是良好的给体材料。同时，对小分子D1与M1的性质研究发现，与M1相比，含有三键的D1物质表现了较低的HOMO能级和较窄的带隙宽度，且具有较强的分子平面性。为了进一步研究不同桥键对物质光伏性能的影响，我们还对这两种物质进行了荧光淬灭实验，并且将两种物质分别用于本体异质结（BHJ）溶液过程的光伏器件制作中，其结构为ITO/PEDOT: PSS/donor:PC₆₁BM/LiF/Al。其中，由D1做为给体材料的器件，在模拟太阳光AM1.5G （100mW/cm²）下，得到较高的开路电压（Voc）值为0.73V，光电转换效率（PCE）为0.38%。