有机染料作为光电功能材料的物质基础,以其丰富的化学结构、广泛的原料来源和多样的功能性,推动着整个光电领域的飞速发展。9,10-菲醌,作为有机染料中醌类家族的重要一员,在光化学、电化学及有机合成等领域扮演着极其重要的角色。菲醌的邻位羰基结构和高共轭的菲平面,使其具有很好的电荷分散能力,常被作为电化学研究中的模型化合物；独特的三线态活性使其在光动力学和光化学反应中具有重要的意义。而菲醌丰富的化学性质和多样的衍生物结构使其在光电功能化合物合成中有着广泛的应用。大部分关于菲醌研究工作是基于某种特定的功能,全面系统的对菲醌化学及其衍生物结构和功能间的关系研究却较少,还没有对这种化合物进行充分认识,限制了其在光电材料领域进一步发展。本论文从菲醌的基本化学结构出发,通过对菲醌研究现状的全面总结,选择两类衍生物结构,细致地探讨了菲醌的化学及衍生物在光电功能材料领域的应用。从菲醌与邻二胺类物质反应机理出发,制备了一类具有高反应活性的高分子母体材料。通过与不同共轭程度的邻二胺类物质的原位化学反应,第一次实现了对单一聚合物的化学结构、荧光性质、能级结构和电子注入性质的多重调节；一定程度上丰富了聚合物合成方法学,拓展了菲醌在合成化学中的应用。菲并嗪是一类重要的菲醌衍生物,常被作为分子内受体单元或载流子传输基元。为了充分利用其结构功能优势,将其作为共轭单元应用于宽吸收、窄禁带材料的制备。通过对其合成过程优化,得到了两类结构新颖的窄禁带聚合物材料。从P2吸收光谱的起始峰位估计其禁带宽度为1.21 eV；热力学分析和形貌学表征显示,材料具有较好的稳定性和成膜性；光伏器件测试结果显示,两者均可以测得明显的光电流,P2的光电转换效率可以达到1.26%。菲并咪唑作为另一类重要的菲醌衍生物常被用于分子识别和荧光检测等领域的研究。本文通过引入芳香胺参与反应一步得到的全芳基菲并咪唑单元,并首次将其应用于构筑有机发光材料。对一系列齐聚物(PPI系列)和聚合物(PFPIM系列)材料表征显示,该基团在保持高效的荧光效率、提高热力学性能和调节能级上贡献突出,是一类优异的蓝色荧光材料构筑基元。