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传统的化石能源对环境带来巨大的污染,寻求新的可再生能源迫在眉睫。而太阳能资源丰富,清洁无污染,近年来成为一大研究热点。全聚合太阳能电池的机械性能、稳定性较好,对于基于萘酰亚胺(NDI)、苝酰亚胺(PDI)类聚合物受体而言,其吸光系数较低,限制了能量转化效率的进一步提高。因此,研究并发展新的聚合物受体材料对提高全聚合物有机太阳能电池的能量转化效率乃至未来的工业化都具有重要的意义。在第二章中,设计合成了基于2,2’-(2Z,2’Z)-((4,4,9,9-四十六烷基-4,9-二氢-s-引达省[1,2-b:5,6-b’]二噻吩-2,7-二基)双-(甲酰基)双(3-氧代-2,3-二氢-1H-吲哚-2,1-二亚基))二甲基壬腈,并以联噻吩、氟化联噻吩和氯化联噻吩为连接单元的受体聚合物PIDIC2T、PIDIC2T2F和PIDIC2T2Cl。紫外吸收和电化学测试,表明卤素取代对光吸收以及电化学性能几乎没有影响。但是器件性能明显不同,是因为载流子迁移率和器件形貌差异较大,导致填充因子从44%提升至62%,以此改善了光电转化效率。其中基于PIDIC2T2C1的器件的效率最优,达到7.11%。在第三章中,设计合成了引达省并二噻吩为基础的小分子受体IDIC2T,并将小分子IDIC2T作为活性链段,与不同长度烷基噻吩交替连接合成了四种多节棍型聚合物受体 PIDIC2TN3、PIDIC2TN4、PIDIC2TN5、PIDIC2TN6。紫外吸收研究表明,小分子和多节棍型聚合物的溶液态光吸收几乎一致,而薄膜状态下,聚合物的吸收光谱略有蓝移。电化学研究表明,小分子和多节棍型聚合物的能级结构相似。同时,以PM6为聚合物给体,制备了倒置的太阳能电池。研究结果表明,基于小分子IDIC2T的光电转化效率仅为2.81%,而基于聚合物PIDIC2TN3的光电转化效率达到6.25%,是因为PIDIC2TN3具有更高的短路电流密度和填充因子。在第四章中,设计合成了基于引达省并二噻吩,非共价键构象锁为连接单元的受体聚合物PIDICOBDT。研究表明,由于O…S,O…H之间的相互作用,使得PIDICOBDT表现出更加规整的共轭平面,表现出优异的光吸收性能和合适的能级。以PBDB-T为给体材料,制备了基于PIDICOBDT的全聚合物太阳能电池,研究发现,在退火条件下光电转化效率从4.08%提高到6.20%。