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经济发展离不开对能源的需求，太阳能作为清洁能源，引起了研究者们的广泛关注，目前，占据市场的主要是单晶硅和无机半导体太阳能电池，而有机太阳能电池应用较少。近几年，研究最多的是D-A聚合物和A-D-A小分子作为给体材料，PCBM富勒烯类衍生物作为受体，目前基于富勒烯的有机太阳能电池效率已超过13%。近两年，由于非富勒烯材料的良好稳定性，光物理性能，易于调节能级等优点而引起了广泛关注。其中，引入强吸电子F或者Cl是提高有机太阳能电池效率的有效途径，因此合成了一系列氟代和氯代D-A聚合物，氟代A-D-A小分子和氟代非富勒烯受体，并对这些材料进行了系统研究。
(1)以(4,8-双(辛氧基)苯并[1,2-b：4,5-b]二噻吩2,6-二基)双(三甲基锡烷)作为电子给体，苯并三氮唑作为受体设计合成了三个A-D-A小分子作为给体。通过在苯并三氮唑受体中引入不同数量的氟原子，探究不同数量的氟原子对有机小分子太阳能电池光伏性能的影响。通过紫外可见吸收光谱发现在受体中引入氟原子使SM-2F和SM-4F显示出明显的肩峰，因为引入氟原子之后会增强分子间的相互作用，从而促进电荷传输。同时降低了SM-2F和SM-4F的HOMO能级，并且提高了其电荷迁移。其中，SM-2F：PC71BM具有最佳器件性能，能量转换效率为3.94%。
(2)以(4,8-双(辛氧基)苯并[1,2-b：4,5-b]二噻吩2,6-二基)双(三甲基锡烷)作为电子给体，苯并噻二唑为受体合成了5个新型D-A聚合物。通过在苯并噻二唑受体中引入不同数量的氯原子和氟原子，通过测试这些聚合物的紫外可见吸收光谱，循环伏安，光伏性能，电荷迁移和AFM等来研究不同数量的氯原子和氟原子对聚合物太阳能电池的能量转换效率的影响。最终，P2具有最佳器件性能，能量转换效率为3.97%。
(3)以(4,4,9,9四(4-己基苯基-4,9-二氢-s-苯并二茚并[1,2-B：5,6-B]二噻吩-2,7-二基)双(三甲基锡烷)为电子给体，苯并噻二唑为受体制备了两个非富勒烯受体，并在苯并噻二唑受体中引入氟原子来探究氟化对非富勒烯有机太阳能电池性能的影响。经过一系列的表征，发现这两个非富勒烯受体在可见光都显示出了比较强的吸收，在引入氟原子之后，降低了非富勒烯受体的HOMO和LUMO，其短路电流和开路电压也得到了提升，能量转换效率从2.5%增加到3.22%。
(1)以(4,8-双(辛氧基)苯并[1,2-b：4,5-b]二噻吩2,6-二基)双(三甲基锡烷)作为电子给体，苯并三氮唑作为受体设计合成了三个A-D-A小分子作为给体。通过在苯并三氮唑受体中引入不同数量的氟原子，探究不同数量的氟原子对有机小分子太阳能电池光伏性能的影响。通过紫外可见吸收光谱发现在受体中引入氟原子使SM-2F和SM-4F显示出明显的肩峰，因为引入氟原子之后会增强分子间的相互作用，从而促进电荷传输。同时降低了SM-2F和SM-4F的HOMO能级，并且提高了其电荷迁移。其中，SM-2F：PC71BM具有最佳器件性能，能量转换效率为3.94%。
(2)以(4,8-双(辛氧基)苯并[1,2-b：4,5-b]二噻吩2,6-二基)双(三甲基锡烷)作为电子给体，苯并噻二唑为受体合成了5个新型D-A聚合物。通过在苯并噻二唑受体中引入不同数量的氯原子和氟原子，通过测试这些聚合物的紫外可见吸收光谱，循环伏安，光伏性能，电荷迁移和AFM等来研究不同数量的氯原子和氟原子对聚合物太阳能电池的能量转换效率的影响。最终，P2具有最佳器件性能，能量转换效率为3.97%。
(3)以(4,4,9,9四(4-己基苯基-4,9-二氢-s-苯并二茚并[1,2-B：5,6-B]二噻吩-2,7-二基)双(三甲基锡烷)为电子给体，苯并噻二唑为受体制备了两个非富勒烯受体，并在苯并噻二唑受体中引入氟原子来探究氟化对非富勒烯有机太阳能电池性能的影响。经过一系列的表征，发现这两个非富勒烯受体在可见光都显示出了比较强的吸收，在引入氟原子之后，降低了非富勒烯受体的HOMO和LUMO，其短路电流和开路电压也得到了提升，能量转换效率从2.5%增加到3.22%。