有机太阳电池具有器件结构简单、质量轻、可制备柔性和半透明器件等突出优点,受到国内外广泛关注,目前在光伏器件研发领域中占据重要的地位。尤其在近20多年的发展中,随着高效活性层材料的不断涌现、器件制备工艺的日臻完善以及器件工作原理的深入研究,有机太阳电池的工作效率不断刷新最高纪录,单活性层本体异质结的有机太阳电池的工作效率已经突破16%这一关口。在有机太阳电池研发领域的众多分支中,全聚合物太阳电池使用化学结构调控性强、可见光吸收效率高的聚合物型受体材料。可以通过合理的受体聚合物分子设计,使器件的开路电压以及短路电流密度得到同步提升。同时全聚合物型活性层具备突出的机械稳定性与热稳定性,确保光伏器件在制备与使用过程中获得充足的工作稳定性。尽管全聚合物太阳电池展示出巨大的产业化潜力,但其工作效率的提升幅度相对较小,主要原因是高效聚合物受体材料的种类相对有限,为此,本论文从开发新型高效聚合物受体材料出发,设计并合成多种基于萘并二酰亚胺(NDI)和苝并二酰亚胺(PDI)的受体聚合物,目标是进一步提升全聚合物太阳电池的工作效率。在第二章中,我们设计并合成了一系列基于萘并二酰亚胺(NDI)-乙炔撑-苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩(BDT)重复单元的NDI型受体聚合物,并研究NDI单元上烷基侧链的改变对器件的光伏性能的影响。结果表明,2-辛基十二烷基(OD)的引入可以最大程度地改善受体聚合物在活性层中聚集作用,优化聚合物共混薄膜的形貌。基于受体聚合物PNEOD的光伏器件可以获得3.44%的能量转换效率。在第三章中,我们对PNEOD中的给体单元BDT进行功能化侧链修饰,获得两组基于PNEOD的改性聚合物受体材料,并研究侧链的种类对受体聚合物的光吸收特性、能级结构、电荷传输能力以及器件效率的影响。通过对比分析,我们发现正辛基侧链在PNEOD-C8的引入在不改变受体聚合物电子能级的情况下,促进受体聚合物在活性层发生有序紧密堆积,提升载流子的迁移能力。采用PBDB-T:PNEOD-C8活性层的正装器件的能量转换效率可提升到5.84%。在第四章中,我们选用PDI作为受体聚合物的受体单元,通过乙炔撑桥键与BDT给体单元发生共轭偶联,制备出一系列BDT单元上具有不同功能性侧链的PDI型受体聚合物材料。将所得的聚合物应用于全聚合物太阳电池中。通过共混薄膜的迁移率测试以及形貌表征等性能测试,我们得知本章的目标聚合物因分子量小而与给体聚合物产生良好的共混状态,但低效的渗滤通路促进载流子双分子复合的发生,并导致器件的电子迁移率较低,因此所制备的光伏器件效率都不高。这对以后PDI型聚合物受体材料的设计起到一定的指导作用。