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由于传统的无机材料太阳能电池工艺复杂、生产成本高等缺点，人们开始重点研究有机太阳能电池。有机太阳能电池最重要的是光敏活性层，大多数有机材料的带隙比较宽，对太阳光不能充分吸收和利用。因此设计合成具有良好光伏性能的新型有机材料尤其是对有机给体材料结构和性能的改进是有机太阳能电池研究的一个重点之一。 有机小分子太阳能电池材料由于具有合成表征相对简单、化学结构容易修饰、迁移率高等优点引起了越来越多科研工作者的关注。但是有机小分子材料的溶解度较低，已经报道的器件能量转换效率不高。本文第二章中我们合成三苯胺-苯并噻二唑-噻吩窄带隙核，并在核的末端引入噻吩单元，期望得到窄带隙分子，从而与太阳光谱的能量匹配更好；在核的末端引入具有良好空穴传输能力的三苯胺单元，希望得到的小分子电子迁移率更高；我们希望在分子中引入烷基链来改善材料的溶解性及加工性能；我们通过Stille偶合反应方法合成出了以三苯胺等为核的星型有机小分子TPA3-(TPA-Bz-Th)、Th3-(TPA-Bz-Th)。两种有机小分子具有良好的溶解性，容易溶解在常见的有机溶剂，例如三氯甲烷、甲苯、四氢星型三苯胺及聚芴类太阳能电池给体材料的合成与性能研究呋喃等；通过吸收边带计算出了两种小分子的能量带隙分别为2.0eV和2.1eV；结合C.V曲线和经验公式计算得出两种小分子UJMO能级分别为-3.25eV和-3.43eV，都大于有机太阳能电池当中最常用的受体材料PCBM的UIMO能级值-4.2eV；两种小分子都表现出强烈的红色荧光发射并且具有较好的热稳定性能，可以作为太阳能电池中的给体材料。 聚芴及其衍生物由于含有一个刚性平面结构的内联苯单元，因此具有较好的热稳定性和化学稳定性。但是均聚芴溶解性差，能隙较宽，和太阳光谱不能很好的匹配。本文第三章中我们设计合成在芴的C9位上接上噻吩.苯并噻二唑.三苯胺低带隙单元，得到一种在芴的C9位接有芳杂环的烷基芴低带隙单体M1，再通过Stille偶联反应与BDT-OCT-Sn单体反应得到共聚物Polymerl；与BDT-OCT-Sn、M2三者共聚得到无规共聚物Polymer2。期望得到的聚合物发光波长能更加红移，从而与太阳光谱更加匹配，提高太阳能电池的效率。通过凝胶渗透色谱(GPC)测试了聚合物的分子量及其分布，两种共聚物的分子量都较大，分布系数分别为2.01和2.61。两种聚合物的能量带隙分别为2.16eV、1.93eV；聚合物/PCBM体异质结器件‰理论计算值分别为1.25eV、1.15eV。两种聚合物的最大荧光发射峰分别为601niil、61.3nm；热稳定性好，适合应用在太阳能电池器件当中。