稠环噻吩具有大的共平面结构，从而给材料带来高度有序性、大的分子间接触面积、强的分子间相互作用，这有利于提高载流子迁移率和电荷的分离；另外稠环噻吩有大的共轭结构，电子离域性好，有利于拓宽吸收光谱。这些性质对于材料的自组装以及在场效应晶体管和太阳能电池中的应用非常重要。本论文设计合成了新型的具有高载流子迁移率、窄带隙、宽波段吸收的稠环噻吩聚合物以及可溶液加工的高载流子迁移率的稠环噻吩齐聚物，并用它们构筑了性能优异的有机场效应晶体管和聚合物太阳能电池器件。主要结果如下：　　 1.作者利用含三并噻吩的单体与其他的功能单体进行Stille Couplling反应合成了多种聚合物。其中，基于三并噻吩、3-十二烷基噻吩及苯并噻二唑的D-A-D型聚合物紫外吸收光谱可覆盖300到900 nm的区域，是理想的研究聚合物太阳能电池的材料，初步的器件结果显示其空穴迁移率可达10-5 cm2V-1S-1，太阳能电池的效率可达0.17％；基于三并噻吩与卟啉或芴的D-D型聚合物吸收性能不及前面的D-A-D型聚合物，但是其迁移率都可达到10-4cm2V-1s-1。　　 2.以含有两个烷基链的三并噻吩为母体，合成了6种聚合物。利用双烷基链的三并噻吩以不同的连接方式聚合分别得到了单键、双键以及三键相连的聚合物，双键相连的聚合物由于其平面性较好使得吸收红移，与PCBM共混制备的太阳能电池器件显示其最高转化效率为0.45％。此外，以含双烷基取代的三并噻吩的单体分别与不带烷基链的三并噻吩、苯并噻二唑和噻吩功能单体共聚合成了3种聚合物，并研究了空间位阻效应对聚合反应及聚合物的影响。其中，基于双烷基三并噻吩和噻吩的聚合物其太阳能电池效率可到0.7％，场效应晶体管的空穴迁移率为10-6 cm/2V-1s-1。　　 3.以含有一个正十二烷基取代基的二噻吩并吡咯为母体，分别与苯并噻二唑、噻吩一苯并噻二唑一噻吩、三并噻吩等单体通过Stille Coupling反应合成了3种聚合物，其中基于二噻吩并吡咯及苯并噻二唑的D-A型聚合物吸收光谱可达1000 nm，基于二噻吩并毗咯、3-十二烷基噻吩和苯并噻二唑的聚合物空气中的空穴迁移率可达10-2 cm2V-1s-1，与PCBM共混制备的太阳能电池器件显示其光电转化效率可达0.49％。　　 4.合成了二噻吩并毗咯与苝二酰亚胺的3种共聚物，其中苝二酰亚胺侧基中带有氧原子的聚合物及基于苝二酰亚胺、三并噻吩和二噻吩并吡咯的聚合物显示出双极性特性。在空气中，苝二酰亚胺侧基中带有氧原子的聚合物电子迁移率和空穴迁移率都可以达到10-4cm2V-1s-1。基于二噻吩并吡咯及苝二酰亚胺的聚合物显示出良好的n型半导体特性，其电子迁移率可达10-3 cm2V-1s-1。此外该系列聚合物的吸收覆盖了300-800 nm的区域，在600-800nm区域内有很强的吸收。　　 5.以三并噻吩为母体，合成了5种带不同取代基和不同共轭长度的齐聚物，系统的研究了它们之间结构与性能的关系，进而研究了其液晶行为和场效应晶体管的性能。其中，基于三并噻吩和十二烷氧基苯的齐聚物器件迁移率可达0.02 cm2V-1s-1，溶液加工的基于三-十二烷氧基苯和联二三并噻吩的齐聚物场效应晶体管的空穴迁移率高达1.7×10-3cm2V-1s-1。此外，溶解性好的齐聚物在高定向石墨的基底上可以形成高度有序的纳米阵列结构。　　 6.以三并噻吩为原料合成了含有九个并环的稠环噻吩化合物。用简单的溶液加工方法通过自组装制备了长微米线，用此微米线构筑了微尺度器件，其空穴迁移率高达0.3cm2V-1s-1。