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本论文中,我们以6种萘酰亚胺类小分子和聚合物分子MDMOPPV作为对象,对其几何构型、集聚态性质、吸收光谱和电子转移性质等进行了理论上的研究,同时总结其中的规律,找到能够影响有机太阳能电池材料的性质的机理,为实验合成新的有机太阳能电池材料提供了理论指导。具体研究内容如下:(1)我们首先对6种以萘酰亚胺类小分子的构型进行了优化,优化的过程中我们发现这种存在众多环结构的分子有很多的的势阱,单纯的通过高斯几何优化的方法很难得到真正的能量最小的构型。而对于具有更多环结构的聚合物来说更是这样,因而我们接下来采用了分子动力学模拟的方法对聚合物MDMOPPV的结构进行了模拟,并且对其集聚过程和集聚态的性质进行了研究。我们发现氯苯(CB),氯仿(CF)和甲醇(MA)三种溶剂中CB溶剂和MDMOPPV的溶剂化能的值是最大的,说明对MDMOPPV来说,这三种溶剂中最好的溶剂是CB;MDMOPPV分子在MA溶剂中的均方位移最大,而在CB溶剂中最难以发生位移,说明极性越高的溶剂中MDMOPPV就越难发生位移;溶剂的极性对均方末端距也会产生很大的影响,极性越强,MDMOPPV的均方末端距就会越大。(2)我们计算了以该6种以萘酰亚胺为基础制备的小分子作为受体的有机太阳能电池材料的Da*A→D+A-过程和DA*→D+A-过程,重组能,驱动力和耦合强度,结合半经典Macus电子转移理论预测了他们的电荷转移速率常数,同时我们还计算了这些分子的吸收光谱。计算结果表明,吸电子侧基会对分子的性质产生以下影响:1、吸电子侧基会导致电子受体的LUMO轨道能量降低,同时电子受体的LUMO轨道能量会随着吸电子侧基的电负性增加而降低;2、吸电子侧基会导致主链电荷分布的局域化,电荷的局域化会导致中性分子构型在和带负电荷的分子构型之间变化变得更加困难,从而使得重组能变大。如果添加吸电子侧基,最大吸收峰的位置不变,但是吸收峰的强度会增加。给电子基团会导致吸收光谱红移,最大吸收峰的强度明显降低,并且最大吸收峰的强度随着给电子基团的增加而降低。