吡咯并吡咯二酮(diketopyrrolopyrrole,DPP)是一种强吸电子能力的基团,基于DPP的共轭聚合物具有近红外吸收性能。同时,DPP类共轭聚合物具有优异的结晶性、高的迁移率以及简易的合成路线,使得这类材料在窄带隙聚合物太阳能电池领域内扮演着重要角色。本文以DPP类聚合物太阳能电池为研究对象,从材料合成、化学结构修饰以及器件结构等角度出发,揭示DPP类聚合物的结构与光伏电池性能之间的内在联系。研究发现,共轭聚合物的合成方法,例如Suzuki聚合反应,影响到DPP类聚合物共轭主链的缺陷含量和分子量的大小,从而引起能量转换效率的变化;通过细微调节化学结构,例如芳香桥连基团、π-共轭嵌段以及溶解性侧链,DPP类共轭聚合物的分子能级与结晶性能发生变化,最终影响到光伏器件的外量子效率和能量转换效率;在材料优化的基础上,将性能优异的窄带隙DPP类共轭聚合物引入到叠层与三层有机太阳能电池中,实现9.6%的能量转换效率。