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在过去十几年里,富勒烯衍生物因具有优异的电子传输能力,一度成为应用于有机太阳能电池中最主要的电子受体材料。然而,富勒烯受体的一些固有缺陷,包括较差的光吸收、价格昂贵等,限制了光伏器件性能的进一步提高。非富勒烯有机小分子受体材料凭借着易合成纯化、光吸收与能级易调控等优势,展现出了更大的发展前景。近几年,有机小分子受体材料领域发展迅速,目前,基于有机小分子受体材料的单结光伏器件的最高效率可达16.02%。本文通过采取三种设计策略,包括氟原子取代、π桥次序调整以及共轭骨架延长,设计合成了四个系列10种有机小分子受体光伏材料,并借助密度泛函和含时密度泛函理论计算、紫外可见吸收光谱、电化学循环伏安测试等测试手段,充分探究了分子的结构调整对其光电性质的影响。具体内容如下:（1）以带有不同数目氟原子的苯并噻二唑和苯骈三氮唑分别为核、乙炔基官能化的噻吩作为π桥、2-乙基己基取代的邻苯二甲酰亚胺为端基,设计合成了两个系列六种A1-π-A-π-A1型有机小分子,以研究氟原子的引入对其光电性能的影响。结果显示,氟原子的引入能够同时降低分子的HOMO和LUMO能级,而对分子的光吸收能力影响不大。（2）在（PIAT）2dfBT的基础上,引入给电子性的芴作为中心单元以延长分子骨架,设计合成了两种带有不同π桥次序的A1-π-D-π-A1型有机小分子,并探究不同的π桥连接次序对其光电性能的影响。结果显示,带有不同的π桥次序的分子具有不同的分子构型,这影响着分子的π共轭程度和电子密度,从而导致二者显示不同的光吸收和分子能级。（3）在（PIAT）2dfBT的基础上,引入具有更长共轭结构的吡咯并吡咯二酮,设计合成了两种具有延长共轭结构的有机小分子,并探究共轭结构的延长对其光电性能的影响。结果显示,共轭骨架的延长明显地提升了材料的光吸收能力,同时对分子的LUMO能级影响很小,这满足了两个分子作为光伏受体材料的条件。（4）初步制作了基于上述分子作为受体材料、P3HT作为给体材料的光伏器件,并调查了它们的光伏性能。测试结果显示,上述分子显示了成为受体材料的潜力,更深入的关于器件制备和优化的研究有望能进一步提升光伏性能。