近年来,非富勒烯受体材料成为有机太阳能电池（OSCs）领域的研究热点。目前,基于有机小分子类非富勒烯受体材料的OSCs的能量转换效率（PCE）已经超过了18%。高效的有机小分子受体（SMAs）材料的化学结构一般为A-D-A或A-π-D-π-A型,中心D单元通常由多环稠合芳烃构成,两端A单元一般为吸电子单元,π-共轭桥常用富电子芳杂环。末端A和π-共轭桥对SMAs的分子结构、光电性质和器件的光伏性能有重要影响。现阶段,末端多为2-（3-氧代-2,3-二氢-1H-茚-1-亚基）丙二腈（IC）及其衍生物,π-共轭桥多为噻吩及其衍生物,其它高效的A单元和π-共轭桥还少有报道。基于此,本文通过引入新的吸电子末端A和π-共轭桥,设计并合成系列基于高效的中心D单元引达省并二噻吩（IDT）和引达省并二噻吩并噻吩（IDTT）的新型小分子受体材料。详细研究了不同末端A单元和π-共轭桥对所合成SMAs材料的热性质、光物理、电化学性质和光伏性能的影响。主要的研究内容如下:1.通过炔烃与四氰基乙烯（TCNE）或四氰基喹二甲烷（TCNQ）串联[2+2]-环加成/逆电化制备了一系列以IDT为中心给电子D单元的小分子受体IDT-PCN,IDT-TCN,IDT-T-PCN和IDT-T-QPCN。详细研究了不同吸电子末端A和π-共轭桥的引入及对小分子受体材料热稳定性、光物理、电化学和光伏性能的影响。结果表明:含氰基的苯环末端IDT-PCN和含氰基的噻吩末端IDT-TCN两者的吸收光谱和能级相差不大。但是加入π桥后,IDT-T-PCN的吸收光谱会出现大幅度红移,LUMO能级提高,进一步拓展共轭长度,小分子IDT-T-QPCN的吸收光谱进一步红移,吸收边带达到1100 nm,并且提高LUMO能级并同时降低HOMO能级。以中带隙聚合物PBDB-T为给体材料,四个小分子为受体材料构筑的OSCs的光伏性能都不理想。其中基于IDT-TCN:PBDB-T的器件获得了效率为0.63%。2.分别用碳碳双键和碳碳三键为π-共轭桥,设计并合成了以IDT为中心D单元,IC为末端A单元的两个A-π-D-π-A类小分子受体材料IDT-VT-IC和IDT-ET-IC。由于碳碳双键小分子IDT-VT-IC的溶解性很差,无法进行器件性能测试,因此重点研究了作为π-共轭桥的碳碳三键对小分子受体材料热稳定性、光物理、电化学和光伏性质的影响。结果表明:加入碳碳三键由于键能降低,IDT-ET-IC相比于IDT-T有更好的热稳定性,由于碳碳三键单元的缺电子性质,碳碳三键连接的材料通常显示出蓝移的吸收光谱,IDT-ET-IC与IDT-T相比光谱出现了蓝移,IDT-ET-IC和IDT-T的LUMO能级相差不大,但是HOMO能级有一定的降低。用聚合物PBDB-T为给体材料,小分子IDT-ET-IC为受体材料,制备了本体异质结型OSCs器件。经过初步测试,最终基于PBDB-T:IDT-ET-IC的OSCs获得了4.52%的PCE。3.分别以IC的双卤化物IC-ClBr和IC-FBr为末端吸电子A单元,设计并合成了两个以IDTT为中心D单元的SMAs材料IT-ClBr和IT-FBr。重点研究了不同的卤素原子取代末端对SMAs的热稳定性、光物理、电化学和光伏性能的影响。结果表明:末端卤素原子的微调,对分子的吸收光谱有一定的影响。IT-ClBr和IT-FBr两者溶液下的吸收光谱几乎一致,但薄膜情况IT-FBr在300-750 nm吸收更强。从能级来看,IT-FBr的LUMO以及HOMO能级都稍微降低,这有利于获得高VOC。用中带隙聚合物PM6为给体制备的OSCs了光伏器件,经过优化,基于PM6:IT-ClBr和PM6:IT-FBr的OSCs的PCE分别为10.88%和12.35%。两者的JSC以及FF相差不大,主要是由于IT-FBr的VOC有了很大提升,使得IT-FBr的PCE高于IT-ClBr。