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齐聚噻吩及其衍生物作为一种功能性有机材料，以其自身优异的光、电性能，受到研究者的重视。为了研究齐聚噻吩及其衍生物的新性能，开拓其在更广阔领域的应用，本论文中，作者设计合成了系列齐聚噻吩及其衍生物，研究了它们的光、电性能。并在此研究基础上对它们的光伏性能和电致变色性能进行了研究。本论文中，所设计、合成的齐聚噻吩及其衍生物是：1,3,5-三（2′-噻吩）苯(3TB)、1,3-二(5′-醛基-2′-噻吩)-5-(2′-噻吩)苯(3TB-2CHO)、1,3,5-三(5′-氰基-2′-噻吩)苯(3TB-3CN)和1,3-二(5′-羧基-2′-噻吩)-5-(2′-噻吩)苯(3TB-2COOH)。并用质谱、核磁共振谱和红外光谱对目标化合物进行了确认和表征。各齐聚噻吩及其衍生物的结构式如下：研究了星形齐聚噻吩衍生物的光、电性能。利用紫外-可见光谱和循环伏安法，测定和计算了各化合物的HOMO、LUMO能级、光学能隙和电化学能隙。利用荧光分光光度计测定了各个化合物的荧光量子效率。研究了各齐聚噻吩衍生物的电致变色性能。研究结果表明，利用3TB-2CHO和3TB-3CN作为电致变色活性层，分别制作了液态有机电致变色器件和固态有机电致变色器件，在电化学掺杂和去掺杂时,3TB-2CHO膜的颜色能发生淡黄色和红色的可逆变化，3TB-3CN膜的颜色在浅黄色和橙红色之间发生可逆变化；以3TB为单体进行电化学聚合得到的聚3TB，用聚3TB膜作为电致变色活性层制作的有机电致变色器件，其在进行电化学掺杂和去掺杂时，聚3TB膜的颜色在蓝色和黄色之间发生可逆变化。研究了各星形齐聚噻吩衍生物作为有机光伏材料的应用。以ITO玻璃作为基片，分别选用3TB、3TB-2CHO、3TB-3CN和3TB-2COOH与3,4,9,10-二萘嵌苯四甲酸二酐(PTCDA)及金属铝组装了p-n异质结光伏器件，并对这些器件的光伏性能进行了研究，研究结果发现3TB、3TB-2CHO、3TB-3CN和3TB-2COOH光伏器件的光电转换效率分别为0.22%、0.81%、0.54%和0.73%。