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聚合物体相异质结太阳能电池具有柔性、质轻、可溶液加工等特点，引起世界众多研究小组和公司纷纷涉足。新型共轭聚合物材料的设计和合成是提升器件效率的一个重要途径。目前众多的合成工作集中在设计新的D-A型共轭聚合物，通过调控聚合物的能级结构提高聚合物的吸收光谱与太阳光谱的匹配度，从而提高对太阳光的利用率以及器件的效率。另一方面，通过降低共轭聚合物的HOMO能级，可以增加聚合物的开路电压，从而提高器件效率。本论文主要工作为:研究D-A型共轭高分子中分子量对器件效率的影响，为材料的设计和优化作指导;设计和合成新的D-A型共轭聚合物，调控共轭聚合物能级结构和活性层形貌，优化器件效率，具体工作总结如下: 首先，合成了一种经典的D-A型共轭聚合物PDTSTPD，选择不同的添加剂对形貌进行了优化。在形貌优化的基础上，研究了分子量对器件效率的影响。研究发现，当聚合物分子量为10K时，器件效率只有0.74％，主要表现在较低的短路电流（3.49 mA/cm2）和填充因子(0.23)。较低分子量的聚合物限制了器件的载流子迁移率，导致器件效率很低。当聚合物的分子量增加到24K时，器件的效率提升到5.00％，其短路电流为11.10 mA/cm2，填充因子为0.50。因此，较高的分子量能够增加聚合物的空穴迁移率，提升器件的短路电流和效率，对D-A型材料的合成和器件的优化有一定的指导作用。 其次，通过BTT/BTz单体交替共聚，合成了一种新的具有较低HOMO能级的D-A型共轭聚合物BTT-BTz。该聚合物吸收范围为400 nm～600 nm，与P3AT类似，但是P3AT的开路电压只有0.56 V，而该聚合物的开路电压能够达到0.81 V。通过加入1 vol.％的DIO对活性层形貌进行优化，器件的短路电流提高到10.9mA/cm2，效率达到5.06％。因此，BTT-BTz是一种理想的宽带隙材料，可以应用于叠层太阳能电池。 最后，在BTT富电子单元基础上，选择DTFFBT作为缺电子基团，通过交替共聚的方法合成了一种新的可结晶窄带隙共轭聚合物BTT-DTFFBT。该聚合物光学吸收范围为400 nm～710 nm，与太阳光谱的匹配度较高。基于BTT-DTFF/PC70BM制备的电池器件，经活性层形貌和器件效率进行了优化，研究发现采用3 vol.％1-氯萘作为添加剂并在180℃热退火10分钟，能够极大的改善器件效率，使其从初始的2.65％增加到5.46％。可见，对于可结晶的D-A型共轭聚合物，添加剂和热退火共同作用才能有效增加器件的效率。