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共轭聚合物由于重量轻、柔韧性好、成本低且易于加工而被广泛应用于有机电子学器件研究,例如有机场效应晶体管(OFET)和有机太阳能电池(OSC)。共轭聚合物的本征光、电性质,如光物理性质和前线分子轨道(FMO)能级是决定电子学器件性能的关键因素之一。因此通过分子结构设计和裁剪实现共轭聚合物光电性质的调节进而调控器件性能具有重要意义。富电子单元(D)-缺电子单元(A)交替共聚是目前构建共轭聚合物的主要策略。在共轭聚合物中,以碳(C)-碳(C)单-双键交替共轭结构为主,并辅以N、B、O、P、S等杂原子。其中,B和N两种杂元素在元素周期表中位于C元素两侧,原子系数与C只相差1。虽然B、N与C的原子系数相近,但性质却相去甚远。若能将B和N这两种元素引入C为主的共轭骨架,获得含B、N杂元素的聚合物,则可以更加精细地调节材料的光、电性质,从而实现器件性能调控。本文我们选用一个含B←N键的缺电子单元,BNIDT与不同的共轭单元进行D-A或A-A共聚,获得一系列含B、N杂元素的共聚物。首先,探究了BNIDT与吡咯并吡咯二酮(DPP)的共聚物(BNIDT-DPP)的合成及电子学器件性能。研究发现,与C-C聚合物相比,含B、N元素的聚合物能级显著降低,吸收光谱拓宽。OFET器件测试表现出p型半导体的性质。由于HOMO能级较高且n-型半导体特性较弱,将这类聚合物用作受体制备OSC器件表现出很低的效率。为进一步降低HOMO能级并提高n-型半导体特性,选用氟代苯并三氮唑单元与BNIDT共聚,制备得到BN-BTZ-2f。与BNIDT-DPP相比,BN-BTZ-2f的HOMO(-5.55 vs.-5.22 eV)明显降低。由于n-型半导体特性较弱,基于BN-BTZ-2f为受体的OSC器件效率依旧较低(0.12%)。为提升效率,将BNIDT单元进行侧基进行甲基化和氟化修饰,并分别与二氟噻吩共聚。得到的聚合物作为受体材料制备OSC器件,表现出3.17%的效率,证明侧基修饰及共聚单元的选择对这类含B、N元素共聚物光伏性能影响显著。最后,为匹配设计合成的B←N嵌入类共轭聚合物还设计合成了两种给体材料PhI-T-BTZ-2f和ThI-T-BTZ-2f。实验证明,含B、N杂元素的共轭聚合物是一类具有广阔应用前景的新型半导体材料。