随着石化能源不断消耗以及环境问题的日益恶化，开发、利用新能源显得愈发重要。我国在“十三五”能源规划中便明确强调要“更加注重结构调整，推进能源绿色低碳发展”。在新能源的开发与利用中，太阳能电池的研究备受人们的重视。太阳能电池是一种将太阳能直接转换为电能的装置，其在使用过程中对环境影响小，对人体无危害，是目前利用太阳能能源的有效途径之一。其中，聚合物太阳能电池(polymer solar cells，PSCs)作为第三代光伏技术，可通过溶液加工技术来实现低成本的大规模生产，应用前景良好，因而成为了研究热点。

聚合物太阳能电池的工作机制主要包括激子的形成、扩散、解离以及载流子运输与收集等过程。为了尽可能提高电池的能量转化效率，应当调节给受体材料分子结构，增加激子解离的给/受体界面面积，优化给受体比例等。因此，聚合物太阳能电池器件多采用体异质结结构，即p型聚合物给体和n型受体共混形成给受体互穿纳米网络结构活性层。在这种结构中，给受体材料的选择、设计与优化是提高能量转化效率的最为可行的方法之一。

目前聚合物太阳能电池中常使用的受体材料主要包括富勒烯衍生物和其他受体材料。前者具有优良溶解性、高电子转移率等优点，但其结构难以改变使得吸收光谱窄且不可调；后者则可以克服上述缺点，因此逐渐成为现今的研究热点，但是以富勒烯作为受体材料仍然在聚合物太阳能电池研究领域占有一席之地。给体材料的选择较多，其中以联噻吩及其衍生物合成的聚合物给体材料与富勒烯受体材料共混能实现更好的能级匹配，促进激子解离，因此制备的器件是现今聚合物：富勒烯太阳能电池器件中的高能量转换效率代表体系。最近，聚合物：富勒烯太阳能电池的最高能量转换效率已接近12%，聚合物：非富勒烯小分子受体叠层太阳能电池的能量转换效率已超过15%。有文献指出，聚合物太阳能电池的最高能量转换效率在将来能突破20%，甚至更高。

由于噻吩为强刚性平面结构，加工性能差。在噻吩上引入柔性侧链（如烷基、烷氧基等）后，其加工性能可得到明显改善，并且随取代基的碳原子数增加，聚噻吩的溶解性也大大增加。同时还有研究指出，在聚噻吩上引入烷氧基可以降低给体材料的HOMO能级,提高开路电压V_oc,进而提高电池的能量转换效率。

因此，本研究拟以三联噻吩为给体单元，通过不同烷氧链取代，设计、合成新聚合物给体材料，探讨氧在烷基链不同位置对光电性能的影响，为进一步提升聚合物太阳能电池器件性能打下材料基础。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

(1)材料制备：以不同烷氧链修饰的三联噻吩为给体单元与二噻吩苯并噻二唑衍生物受体单元共聚,制备两种新型的D-A型聚合物给体材料。

(2)材料表征：对上述制备的两种新型的D-A型聚合物给体材料为主体构造的有机太阳能电池进行结构表征和电化学性能测试，通过¹H NMR、¹³C NMR、AFM等表征手段对其结构组成及形貌进行分析，并采用UV-Vis、CV等测试技术对其光、电性能进行系统评估。

2.2 研究目标

(1)了解聚合物给体材料在聚合物太阳能电池器件中的功能；