随着社会的快速发展,能源需求量不断增加,太阳能作为储存量丰富的清洁能源引起人们的广泛关注。太阳能电池是把太阳能转化为电能最直接的方式,其中,有机太阳能电池（OSCs）以原材料丰富、环境友好、制备工艺简单且在制备大面积、柔性、半透明器件中具有独特的优势而被广泛研究。新材料的合成以及制备工艺的成熟带动着有机光伏器件性能实现飞跃,特别是近年来非富勒烯受体材料由于其较强的吸收、易于调控的能级和形貌等优势得到不断开发,推动着OSCs的产业化进程蓬勃迈进。本论文基于对引达省并二噻吩（IDT）核的非富勒烯受体材料的设计与合成,从侧链和封端两方面对分子材料改性,系统的分析和研究侧链工程和封端工程对分子材料性能的影响。本文具体研究内容如下:（1）基于烷基侧链末端空间效应的考虑,我们将IDIC的线性正己基侧链异构化为支化的2-甲基己基,得到了新的非富勒烯受体iso-IDIC。研究表明,异丙基末端产生空间位阻温和地调节受体的结晶度,这种细微的修饰会稍微降低材料的结晶度,基于iso-IDIC的器件在未处理条件下生成了更精细的网络结构。此外,iso-IDIC适度的结晶度为进一步预处理或后处理优化活性层形貌留出了足够的空间,优化后,器件的最佳功率转换效率（PCE）超过13.50%。该工作揭示了受体结晶度的合理降低不仅有利于在未处理状态下形成良好的BHJ微结构,而且还提供了对预/后处理的良好容忍度,以进一步提高器件的光伏性能。这项工作突出了受体材料适当结晶度的重要性,并提供了一种异构化策略,利用侧链修饰精细调节材料的结晶度或自聚集行为的方法。（2）封端基团通常含有亲电子单元,通过与中央稠环连接形成推拉结构,从中央核中拉扯离域π电子促进分子内电荷转移,合理修饰封端基团可以调节材料的能级。我们通过将IC封端、氟化IC-F封端和噻吩取代IT封端分别与烷氧基取代IDT（MO-IDT）共轭骨架相连,设计并合成了一系列非富勒烯小分子受体材料IDICOM-C4Ph/IDTPCOM-C4Ph 和 IDFICOM-C4Ph（LA15、LA16 和 LA17）,探究不同封端与共轭骨架的协同作用对OSC光伏性能的影响。研究表明,相对于LA15和LA17,LA16具有更明显的π-π堆积,并且热焓和熔融焓基本一致,表明LA16结晶的完全性。另外,基于IC封端、IT封端以及IC-F封端的材料能级依次降低,且吸收光谱依次红移。基于LA15、LA16和LA17的光伏器件优化后PCE分别为13.10%、13.74%和12.07%,其中,以LA16作为受体材料的光伏器件表现出最佳器件性能,表明封端上苯基的噻吩基取代与MO-IDT核具有更好的协同作用,使得器件在JSC和VOC之间达到更好的平衡。这项工作揭示了通过封端单元处的分子工程来进一步改善材料特性的潜力,为高性能材料的开发提供参考。