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体异质结聚合物太阳能电池的能量转换效率较低，一直是制约其发展的瓶颈。因此，对如何提高电池的效率的研究，具有非常重要的理论和现实意义。考虑到共轭聚合物的吸收光谱、能级结构以及载流子迁移率是影响聚合物太阳能电池能量转换效率的关键因素，我们的研究工作就是以拓宽聚合物的吸收光谱、调控能级结构和提高载流子迁移率为出发点。本论文将一类Silole类大稠环(硅杂并五噻吩，Si-PTA)引入共轭聚合物中，希望Si-PTA的刚性稠环平面能有效地改善聚合物的性能。
本论文设计合成了十个主链中含有Si-PTA结构的新型低能隙共轭聚合物。为了改善聚合物的溶解性，我们在Si-PTA的硅原子上引入取代基正已基。单晶结构显示，硅上的长链烷基并没有影响到稠环形成紧密的面面堆积结构。对Si-PTA溴化，得到双溴取代的Si-PTA。另外，按照文献，我们合成了五种不同的双硼酸酯化合物。最后，通过Pd(0)催化的Suzuki偶联反应，用Si-PTA的双溴化物与上述双硼酸酯化合物进行共聚，得到相应的聚合物。GPC测试显示，除了Si-PTA双溴化物与单噻吩双硼酸酯反应形成的绝大部分是低分子量的寡聚物之外，其他的都有高分子量聚合物生成，并对它们进行了1H NMR表征确认。
接下来，我们对所合成的其中五个硅杂并五噻吩的共轭聚合物进行了紫外-可见光谱、荧光光谱和循环伏安等常规表征。从它们紫外-可见光谱可知，Si-PTA与联噻吩(PSiPTA-DT-a)和芴(PSiPTA-F-a)的共聚物，相对于Si-PTA单体的吸收光谱红移不明显，而主链上引入苯并噻二唑(BT)或3，6-二噻吩基吡咯并吡咯二酮(DPP)等缺电子基团(PSiPTA-BT-a、PSiPTA-BT-b和PSiPTA-DPP-a)时，最大吸收波长相对于另外两个聚合物和发生了很大的红移，具有较低的能带隙。电化学测试结果表明，聚合物PSiPTA-BT-a和PSiPTA-BT-b都具有相对低的HOMO和LUMO能级，是潜在聚合物太阳能电池给体材料。