有机半导体材料在光电材料与器件领域具有重要的作用，光电功能组份的优化选择和本体异质结构的设计在很大程度上影响有机光电器件的效率。近年来，科学工作者致力于在纳米尺度上精确控制有机半导体材料的结构来不断提高电荷传输效率;一维聚合物的相分离、二维薄膜的取向生长以及三维骨架的共轭结构的构建成为人们新的关注点。本论文基于含有噻吩类的有机光电材料的合成和性质研究，研究一维聚合物的相分离行为、二维有序排列以及三维共轭结构的电学性质，主要分为三个部分。　　（一）通过Grignard metathesis（GRIM）聚合反应，我们成功地合成了聚（3-己基噻吩）(P3HT)，聚（3-溴己基）噻吩(P3 BrHT)以及不同比例的聚（3-己基噻吩-嵌段-3-溴己基噻吩）(P3HT-b-P3BrHT)嵌段聚合物。通过核磁共振(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、X射线衍射(XRD)、紫外可见吸收光谱、差示扫描量热曲线(DSC)等手段对聚合物的溶液态以及固态薄膜进行了结构表征及分析，利用原子力扫描显微(AFM)对聚合物组装体结构进行表征，证实了P3HT-b-P3BrHT嵌段聚合物存在微相分离;通过改变P3BrHT嵌段的含量可以调控嵌段聚合物的自组装行为和微相分离程度。溴原子作为活性位点，可以进一步将嵌段聚合物修饰成其他官能团。　　（二）通过可逆聚合反应，我们合成了含有并噻吩单元的共价有机骨架材料(TT-COF)。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、XRD、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对材料进行了结构表征分析。氮气吸附/脱附测试的结果表明TT-COF的BET比表面积高达1376 m2 g-1。通过原位生长法制备了有序、结晶的TT-COF薄膜器件，并测试了器件的光电流响应。发现取向生长的薄膜器件的响应速度比无序生长的薄膜快5倍，证明了取向堆积方式更加有利于载流子在骨架材料中的传输，有利于提高光响应。　　（三）通过Sonogashira偶联反应，我们首次合成了含有并噻吩和并硒吩的共轭多孔聚合物(TT-CMP，S-CMP)。FT-IR、XRD、SEM和能量散射X射线光谱(EDX)表征了CMPs的组成和结构，氮气吸附/脱附测试结果表明TT-CMP比S-CMP的比表面积大。我们首次在单层石墨烯表面原位生长得到了CMPs和SLG的复合薄膜，由于光电活性的噻吩、硒吩单元的引入，使得CMPs/SLG复合薄膜器件具有光电响应性。而硒吩作为构筑单元的S-CMP的光检测器更为灵敏、稳定。　　综上所述，本论文中我们合成了三种不同的噻吩类导电聚合物，研究了一维聚合物的微相分离特性以及嵌段聚合物的自组装行为的可调控性，并发现二维薄膜的取向生长、三维聚合物的共轭结构都有助于提高载流子的传输性能;这些研究成果将为基于导电聚合物的光电器件效率的提高提供有用的信息。