低能隙有机半导体材料具有较宽的吸收，因而在太阳能电池中具有广泛的应用前景。对于低能隙有机半导体的设计最有前景的方法是在主链上引入供电子单元(Donor)和受电子单元(Acceptor)形成D-A型结构。本论文主要工作集中在含EDOTBT单元的低能隙有机半导体材料的合成及应用。具体工作如下：　　(1):采用Heck反应成功制备了以3,4-乙撑二氧基噻吩（EDOT）为供电子单元，4,7-二溴-2,1,3苯并噻二唑（BT）为吸电子单元D-A型共轭单体，4,7-二(3,4-乙撑二氧噻吩)-苯并噻二唑（EDOTBT），对其结构进行了表征。　　(2):采用 Heck反应制备了小分子低能隙半导体材料EDOTBT-F6-EDOTBT。通过核磁共振氢谱法、紫外可见光光谱法、荧光发射光谱法，对半导体EDOTBT和EDOTBT-F6-EDOTBT的结构和性能进行了研究。结果表明：成功合成了两种有机半导体EDOTBT和EDOTBT-F6-EDOTBT。两种半导体材料具有较宽的吸收和较高的摩尔消光系数分别为1.7*104L/mol，2.2*104L/mol。将EDOTBT和EDOTBT-F6-EDOTBT作为染料，应用于染料敏化电池中，EDOTBT得到的电池性能更好。当染料 EDOTBT浓度为20 mg/ml时、浸泡时间为48 h时由EDOTBT制备的染料敏化电池性能短路电流（Jsc）为4.45 mA/cm2，开路电压(Voc)为0.52 V，填充因子（FF）为0.56，光电转换效率（PCE）1.3％。　　(3):采用 Heck反应制备了三种不同摩尔比的（1:2、2:3、3:4）有机半导体EDOTBTF6。通过核磁共振氢谱法、紫外可见光光谱法、荧光发射光谱法、循环伏安曲线法及热重分析法，对三种有机半导体EDOTBTF6的结构和性能进行了研究。结果表明：成功合成了三种不同摩尔比的有机半导体小分子化合物。紫外和荧光光谱测试分析表明，EDOTBTF6的紫外吸收光谱和荧光发射光谱随着EDOTBT含量增多逐渐红移，这是由于EDOTBTF6（3:4）的共轭长度更长。电化学性能测试得到了三种化合物的能带隙，EDOTBTF6的能带隙随 EDOTBT含量的增加逐渐减小。热失重分析表明，EDOTBTF6的热稳定性随着 EDOTBT含量的增加逐渐降低，原因是 EDOTBT中的EDOT受热易分解。　　(4):采用 Suzuki偶合反应制备了低能隙共轭聚合物PEDOTBTF6。通过核磁共振氢谱法、紫外可见光光谱法、荧光发射光谱法、循环伏安曲线法及热重分析法，对聚合物的结构和性能进行了研究。结果表明：共聚物PEDOTBTF6的紫外吸收光谱与荧光发射光谱均较单体EDOTBTF6发生了明显的红移。循环伏安研究表明共聚物PEDOTBTF6具有较低的能带隙(Eg=1.65 eV)，HOMO和LUMO能级分别为-5.23 eV、-3.58 eV。热失重分析表明该聚合物具有良好的热稳定性。　　(5):成功制备了基于 PEDOTBTF6/PCBM的本体异质结太阳能电池，并系统深入的研究了薄膜厚度和混合物质量比及对退火温度，退火时间种电池性能的影响。结果表明：当聚合物PEDOTBTF6与PCBM的质量比为1:3，活性层厚度为60 nm，退火温度为160℃，退火时间为20 min条件时电池性能最好。短路电流（Jsc）为1.62 mA/cm2，开路电压(Voc)为0.42 V，填充因子（FF）为0.26，光电转换效率（PCE）0.19％。AFM分析研究表明，退火处理有利于PEDOTBTF6-PCBM活性层形成相分离，并形成双通道网络结构，有利于电荷的分离和传输。　　(6):成功制备了基于聚合物 PEDOTBTF6/TiO2聚合物杂化太阳能电池，研究了钛酸四丁酯水解条件，并对电池性能进行了优化。结果表明：PEDOTBTF6/TiO2活性层的最佳水解条件是：采用氯仿为溶剂在湿度为90％的密闭容器中水解24 h。AFM分析研究表明：钛酸四丁酯经过水解后在活性层中形成了TiO2颗粒，且均匀的分布在活性层中。当聚合物PEDOTBTF6与TBTT的质量比为1:3，活性层浓度为20 mg/ml，退火温度为160℃，退火时间为20 min条件下得到的电池性能最好。短路电流（Jsc）为0.040 mA/cm2，开路电压(Voc)为0.6 V，填充因子（FF）为0.26，光电转换效率（PCE）0.006％。