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太阳能是一种公认的清洁无污染、取之不尽用之不竭的绿色可持续能源。如何把太阳能高效的转化成电能、热能等能源是当前新能源和新材料领域研究的热点之一。近年来,基于新型小分子受体材料的聚合物太阳能电池（PSCs）在器件性能中取得快速的进展。目前,该类太阳能电池的能量转换效率（PCE）已经达到18%以上。本文通过文献总结,在经典高效的A-D-A类小分子受体（SMAs）材料的基础上,通过引入π-共轭桥,设计并合成了系列基于引达省并二噻吩（IDT）的对称性A-π-D-π-A及不对称性的A-π-D-A类新型小分子受体材料。重点研究了不同π-共轭桥和分子对称性对目标SMAs的分子结构,光物理性质、电化学性质和器件性能的影响。具体研究内容如下:1. 以具有良好平面性和给电子特性的引达省并二噻吩（IDT）为中心给电子单元（D）、二氰基茚酮（IC）为末端吸电子单元（A）,吡咯、呋喃、噻吩和苯四个不同芳香环分别为π-共轭桥构筑了系列A-π-D-π-A型小分子受体材料IDT-Py-IC、IDT-Fu-IC、IDT-Th-IC和IDT-Ph-IC。系统地研究不同芳香性π-共轭桥对目标SMAs的结构、光物理、电化学和电荷传输性质及光伏性能等方面的影响。测试结果表明:四个小分子均具有良好的热稳定性、宽的吸收范围（500～900 nm）和较高的LUMO能级（-3.88～-3.67 e V）。选用中带隙聚合物PBDB-T作为给体材料,所合成的小分子为受体材料,制备了本体异质结型PSCs器件。器件光伏性能经过优化,最终基于IDT-Th-IC的PSCs获得了最高的PCE为8.72%;其它三个小分子受体材料IDT-Fu-IC、IDT-Ph-IC和IDT-Py-IC的PCE分别为5.30%、4.28%和1.64%。2. 以IDT为中心D单元、IC为末端A单元和具有给电子基特性的3,4-二丁氧基噻吩和3,4-二辛氧基噻吩为π-共轭桥,构筑了新型A-π-D-π-A类小分子受体材料IDT-4OT-IC和IDT-8OT-IC。系统地研究π-共轭桥噻吩上烷氧基链的长短对SMAs的光物理、电化学性质和器件性能等方面的影响。结果表明:与IDT-OT-IC相比,IDT-4OT-IC和IDT-8OT-IC在溶液中与其有相似的吸收范围（600～850nm）;在薄膜状态下有明显的吸收肩峰,且IDT-OT-IC和IDT-4OT-IC有显著的红移。随噻吩桥上烷氧基链碳原子个数增多,虽然溶解性得到改善,但是HOMO能级降低。选用PBDB-T作为给体材料,并与小分子受体材料共同制备PSCs器件。初步的光伏性能测试表明,基于IDT-4OT-IC和IDT-8OT-IC的PCE分别为1.60%和1.19%。3. 以芳亚甲基取代引达省并二噻吩（IDTV）为中心D单元,具有吸电子特性的3-酯基噻吩为π-共轭桥,IC为末端A单元,构筑了新型对称性的A-π-D-π-A类SMA材料IDTV-2Et和不对称的A-π-D-A类SMA材料IDTV-Et。系统地研究吸电子特性的π-共轭桥对SMAs的光物理、电化学性质和光伏性能等方面的影响。结果表明:与不含π-共轭桥的小分子（IDTV-Ph）相比,含吸电子π-共轭桥的IDTV-Et和IDTV-2Et的吸收范围更宽,光学带隙(Egopt)降低。由于两个SMAs中含不同数量的酯基噻吩桥,使得酯基与末端IC协同效应也不同,从而导致它们的LUMO能级都降低。选用PBDB-T作为给体材料,所合成的小分子为受体材料,制备本体异质结型PSCs器件。初步的光伏性能测试表明,基于IDTV-2Et和IDTV-Et器件的PCE分别为1.11%和2.98%。