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共轭聚合物给体光伏材料的吸收光谱、空穴迁移率以及电子能级是影响聚合物太阳能电池(PSC)能量转化效率的主要因素。本论文从拓宽吸收光谱、提高空穴迁移率以及适当降低HOMO能级出发，设计合成了一系列的新型聚合物给体光伏材料，主要包括：
1．合成了一系列基于联噻唑受体单元的D-A共聚物PCzBTz， PDBPBTz， PDBSBTz, PBDTBTz, PBDTBTBTz PBTBTz-1, PBTBTz-2和PBTBTz-3。除PDTPBTz外，其他聚合物都具有较低的HOMO能级(＜-5.1eV)。通过SCLC法测得的PBDTBTBTz的空穴迁移率可以达到1.11×10-3cm2/Vs。在AM1.5,100mW/cm2的光强照射下，基于PBDTBTz/PC70BM和PBDTBTBTz/PC70BM(1:1，w/w)的光伏器件能量转化效率分别达到3.82％和4.01%。
2．合成了三种基于二噻吩并噻咯给体单元的D-A共聚物PDTSPH,PDTSTTz和PDTSBT。其中PDTSTTz具有较高的空穴迁移率3.56×10-3 cm2/Vs和较低的带隙1.81eV。基于PDTSTTz/PC70BM(1:1，w/w)的光伏器件(100℃退火15min)的能量转化效率达到5.59%。
3．合成了四种基于苯并[1,2-b:4，3-b]二噻吩给体单元的D-A共聚物PBDT-BT， PBDT-BTz, PBDT-TTz和PBDT-DPP。四种聚合物都表现出较低的HOMO能级(＜-5.15 eV)。通过SCLC法测得的PBDT-BT, PBDT-BTz， PBDT-TTz和PBDT-DPP的迁移率分别为1.67×10-5cm2Ns，5.53×104cm2/Vs，1.81×10-3cm2/Vs和1.66×10-3cm2/Vs。基于PBDT-TTz/PC70BM(1:3，w/w)的光伏器件的能量转化效率达到3.40%。
4．合成了四种基于引达省并二噻吩(IDT)给体单元的D-A共聚物PIDT-BTZ, PIDT-TTZ， PIDT-TZ和PIDT-DTBT。所有聚合物都获得了较低的HOMO能级(～-5.2eV)。聚合物PIDT-TTZ和PIDT-DTBT表现出了较高的空穴迁移率，分别为4.99×10-3cm2Ns和2.24×10-3cm2/Vs。基于PIDT-TTzPC70BM(1:2，w/w)和PIDT-DTBT/PC70BM(1:3，w/w)的光伏器件的能量转化效率分别达到5.79%和6.17%。
5．合成了三种侧链带酯基基团的聚噻吩衍生物PC1， PC2和PC3。相比于P3HT的HOMO能级(-4.9eV)，在聚噻吩侧链引入酯基基团后，PC1， PC2和PC3的HOMO能级分别降低为-5.15，-5.11和-5.10eV。基于PC3/PC70BM(1:1.5，w/w)的光伏器件能量转化效率达到3.87%，开路电压达到0.78V。