近年来,随着人类社会赖以生存的化石能源面临枯竭,环境污染日趋严重,高能耗、低能效的能源利用已无法满足未来经济发展的需要。因此,开发绿色、清洁、可持续的新型能源迫在眉睫。有机太阳能电池（OSCs）以其绿色清洁、无地域限制、原材料易得、柔性轻便及可大面积印刷制备等优势,逐渐成为了新型清洁能源领域的研究热点之一。本论文主要阐述了有机聚合物太阳能电池材料的发展历程、工作机理以及部分代表性聚合物给体材料。针对目前有机太阳能电池领域发展遇到的成本高、合成复杂、光电转换效率低、高效给体材料种类少及受体单元种类匮乏等关键科学问题,本论文设计合成了基于噻吩并噻吩（TT）单元吸电子侧链修饰的新受体单元,与噻吩类衍生物给体材料以及经典的BDTT给体单元,合成了新型宽带隙聚合物给体材料,并表征了聚合物给体材料的结构,系统研究了其热稳定性、光学性能、电化学性能、电荷传输性能以及光伏性能。初步研究了D-A型宽带隙聚合物给体材料分子结构、功能取代侧基对材料光电性能的影响。本论文主要研究内容如下:1)设计合成了一系列基于2,6号位酯烷基取代的噻吩并噻吩（DETT）受体单元,以联噻吩、（E）-1,2-二（噻吩-2-基）乙烯及噻吩并噻吩为给体单元的聚噻吩衍生物类D-A型宽带隙给体材料,系统研究了聚合物构型及分子平面性、给体单元共轭程度对光伏性能的影响。研究结果表明,基于PDETT-TVT-HD/PC₇₁BM的共混器件获得了6.62%的光电转换效率,其开路电压(V_oc)为0.89 V,短路电流(J_sc)为10.93 mA cm^-2,填充因子（FF）为67.88%。2)设计合成了一系列基于2,6号位酯基十二烷基取代的噻吩并噻吩（DETT）的受体单元,以联噻吩、（E）-1,2-二（噻吩-2-基）乙烯、噻吩并噻吩以及2,6号位硫烷基取代的噻吩并噻吩（TTS）作为给体单元,获得了聚噻吩衍生物类D-A型宽带隙聚合物给体材料。系统研究了聚合物主链烷基链长度、分子平面性、堆积形貌对材料光伏性能的影响,其中聚合物PDETT-TVT-BO的紫外吸收光谱明显发生了红移,含硫烷基的PDETT-STT聚合物的HOMO能级较低。其中,基于PDETT-TVT-BO/PC₇₁BM的共混器件获得了相对较好的器件效率为7.05%,其中V_oc为0.90 V,J_sc为12.96 mA cm^-2,FF为66.34%。3)设计合成了一系列基于DETT和2,6号位羰烷基取代的噻吩并噻吩（DCTT）为受体单元,以联噻吩以及苯并二噻吩衍生物（BDTTS）作为给体单元的D-A型宽带隙聚合物给体材料,系统研究了不同吸电子基团以及不同给体单元对于聚合物光物理性能以及光伏性能的影响。其中,基于聚合物PDETT-2T/IT-4F的共混器件获得了相对较好的器件效率为5.92%,其中V_oc为0.87 V,J_sc为15.45 mA cm^-2,FF为44%。