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由于能源危机的日益加剧，太阳能的综合利用成为解决能源问题的重要途径。聚合物太阳能电池有许多突出性能，比如材质柔软、价格低廉、质量较轻，更重要的是可以采用卷对卷工艺进行大面积生产。由电子给体材料和电子受体材料PCBM组成的的混合层（活性层）是决定聚合物太阳能电池性能的最关键因素，故合成结构新颖、性能优良的有机聚合物成已引起广大学者的强烈兴趣，成为太阳能电池研究领域的热点。到目前为止，单层聚合物光伏器件的光电转化效率刚刚超过10％，这距离商业化标准（光电转化效率15%）还有一定差距。所以，合成新型有机聚合物，提高聚合物光伏器件的转化效率具有重要意义。本论文围绕有机聚合物的合成、性质及其器件性能，开展了有关聚合物太阳能电池的研究，主要研究内容及结果如下： 首先，在介绍聚合物光伏器件的工作机理、影响其性能的因素的基础上，综述了国内外有关太阳能电池最新进展，重点围绕其中的有机聚合物结构与性能的关系，提出设计与合成新型聚合物太阳能电池材料的基本设想。 其次，设计合成了三个D-A型给体材料(PCDTBSe，PCDTFBSe，PCDTDFBSe)，它们是以咔唑为给体单元，分别和苯并硒二唑、单氟取代的苯并硒二唑、双氟取代的苯并硒二唑为受体单元所组成的新型聚合物，并对其结构和电化学性质等进行了表征测试。实验结果表明，三个聚合物都展现了高的热稳定性和宽的光谱吸收。随着主链上氟取代基的增多，三个聚合物的HOMO能级呈规律性递减（PCDTBSe为-5.29eV，PCDTFBSe为-5.32eV，PCDTDFBSe为-5.35eV），聚合物具有较低的HOMO能级，表明其制备成电池时将会产生较高的开路电压。在太阳光模拟器照射下，PCDTFBSe取得了最高的光电转化效率1.09%（电流密度4.29mA?cm?2,开路电压0.78V,填充因子32.51%）。 最后，我们设计并合成了一系列新型D-A1-D-A2无规共聚物，并对它们的光化学、光物理以及光伏性能做了系统的研究。通过向D-A型聚合物IDT-IID中引入BO单体和DPP单体来调节它们的吸收光谱和能级。结果发现，它们的LUMO能级几乎不受影响，但HOMO能级发生较大变化。并且，在可见光光谱范围内，IDT-BO-IID和IDT-DPP-IID展现了更宽更强地吸收。综上，所有的实验结果均表明在聚合物中引入新的单体即可以调节聚合物的光谱吸收也可以调节它们的能级，间接地达到提高光伏性能的目的。