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共轭聚合物的吸收光谱和空穴迁移率是影响聚合物太阳能电池能量转换效率的关键因素。本论文从拓宽和增强聚合物光伏材料的吸收光谱、提高其空穴迁移率为出发点，设计并合成了一系列的新型共轭聚合物光伏材料，主要包括：
1.具有苯乙烯共轭支链的聚噻吩衍生物。发现这类聚合物在紫外可见光区具有分别对应于共轭支链和主链的两个吸收峰。通过调节共轭支链的长度和主链上带共轭支链单元的比例，获得了在可见光区具有宽吸收和强吸收系数的聚噻吩衍生物。
2.噻吩乙烯基取代聚噻吩POTVT。这种聚合物薄膜130℃热处理后吸收边红移至700 nm，使其吸收光谱覆盖300～700 nm的几乎整个可见光范围。
3.支链为二噻吩乙烯的聚噻吩衍生物。这种聚噻吩在可见光区有着宽的吸收峰和强的吸收系数，其中一种聚合物P3的吸收光谱是一个覆盖350 nm到650 nm的宽而强的吸收谱带，基于P3的聚合物太阳能电池最高能量转换效率达到3.18％，比当前广泛使用的聚(3-己基噻吩)(P3HT)在同样实验条件下的效率提高38％，达到新型共轭聚合物材料的最高水平。进而将聚合物主链换成噻吩乙烯，获得了吸收光谱覆盖350～780nm整个可见光区的共轭聚合物。
4.支链上带有C60的给受体双缆型聚噻吩。基于这种材料的光伏器件能量转换效率达到了0.4％，是目前由单一材料作为光活性层的光伏器件的最高值。
5.MEH-PPV与噻吩乙烯的共聚物。通过与噻吩乙烯共聚，提高了MEH-PPV的空穴迁移率并使其吸收光谱有所拓宽、材料的光伏性能有所提高。还合成了将MEH-PPV中的烷氧基换成烷硫基的MEHT-PPV以及另外一个烷硫基取代的OS-PPV。MEH-PPV表现出良好的电致发光性能，这两种材料也具有较好的光伏性能。