基于简单非稠环电子受体的有机太阳能电池制备与表征—

引用本文: 刘文旭, 韩峰, 刘钰涵, 刘骅驿, 韩文天, 古晓斌, 张昕, 刘瑶. 基于简单非稠环电子受体的有机太阳能电池制备与表征——推荐一个综合化学实验[J]. 大学化学, 2026, 41(9): 324-336. doi: 10.12461/PKU.DXHX202509033 shu

Citation: Wenxu Liu, Feng Han, Yuhan Liu, Huayi Liu, Wentian Han, Xiaobin Gu, Xin Zhang, Yao Liu. 基于简单非稠环电子受体的有机太阳能电池制备与表征——推荐一个综合化学实验[J]. University Chemistry, 2026, 41(9): 324-336. doi: 10.12461/PKU.DXHX202509033 shu

基于简单非稠环电子受体的有机太阳能电池制备与表征——推荐一个综合化学实验

刘文旭 ^1,3, ,
韩峰 ^1, ,
刘钰涵 ^1, ,
刘骅驿 ^3, ,
韩文天 ^3, ,
古晓斌 ^2, ,
张昕 ^{2,
,} ,
刘瑶 ^{3,
,}

1.
北京化工大学化学学院有机化学系, 北京 100029;
2.
中国科学院大学材料科学与光电技术学院, 材料与光电研究中心, 北京 101408;
3.
北京化工大学软物质科学与工程高精尖创新中心, 北京 100029

通讯作者: 张昕,E-mail:zhangxin2019@ucas.ac.cn; 刘瑶,E-mail:liuyao@mail.buct.edu.cn

基金项目:
中国科学院青年创新促进会(2022165)；北京化工大学化学学院2024年本科教育教学改革研究项目(2024HXJG28)

摘要: 发展新型光伏器件是实现“双碳”战略目标的一条技术路径。本综合化学实验介绍了基于完全非稠环电子受体的有机太阳能电池，通过系统比较其与基于稠环电子受体器件在效率、材料成本与运行稳定性等方面的差异，突出非稠环结构在实际应用中的优势。实验集成器件制备、性能表征、稳定性评估及材料成本分析多个模块为一体，构建了灵活可调的模块化教学体系，突破了传统实验“重性能、轻成本”的局限。通过将前沿科研成果转化为教学实验，不仅有助于学生接触学科前沿热点，融入绿色化学理念，更有助于培养学生的创新思维、成本意识和综合实践技能，为新能源领域人才培养奠定基础。

关键词:

English

基于简单非稠环电子受体的有机太阳能电池制备与表征——推荐一个综合化学实验

Wenxu Liu ^1,3, ,
Feng Han ^1, ,
Yuhan Liu ^1, ,
Huayi Liu ^3, ,
Wentian Han ^3, ,
Xiaobin Gu ^2, ,
Xin Zhang ^{2,
,} ,
Yao Liu ^{3,
,}

1.
Department of Organic Chemistry, College of Chemistry, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China;
2.
Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, College of Materials Science and Opto-Electronic Technology, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 101408, China;
3.
Beijing Advanced Innovation Center for Soft Matter Science and Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China

Corresponding author: Xin Zhang, ; Yao Liu,

Received Date: 09 September 2025
Revised Date: 16 October 2025
Available Online: 28 November 2025

Abstract: 发展新型光伏器件是实现“双碳”战略目标的一条技术路径。本综合化学实验介绍了基于完全非稠环电子受体的有机太阳能电池，通过系统比较其与基于稠环电子受体器件在效率、材料成本与运行稳定性等方面的差异，突出非稠环结构在实际应用中的优势。实验集成器件制备、性能表征、稳定性评估及材料成本分析多个模块为一体，构建了灵活可调的模块化教学体系，突破了传统实验“重性能、轻成本”的局限。通过将前沿科研成果转化为教学实验，不仅有助于学生接触学科前沿热点，融入绿色化学理念，更有助于培养学生的创新思维、成本意识和综合实践技能，为新能源领域人才培养奠定基础。

Key words:

1. [1]
  R. Ma, Z. Luo, Y. Zhang, L. Zhan, T. Jia, P. Cheng, C. Yan, Q. Fan, S. Liu, L. Ye, et al., Sci. China Mater. 2025, 68(6), 1689.R. Ma, Z. Luo, Y. Zhang, L. Zhan, T. Jia, P. Cheng, C. Yan, Q. Fan, S. Liu, L. Ye, et al., Sci. China Mater. 2025, 68(6), 1689.
2. [2]
  X. Zhang, X. Gu, H. Huang, Acc. Chem. Res. 2024, 57(6), 981.X. Zhang, X. Gu, H. Huang, Acc. Chem. Res. 2024, 57(6), 981.
3. [3]
  P. Jiang, Y. Liu, J. Song, Z. Bo, Acc. Chem. Res. 2024, 57(23), 3419.P. Jiang, Y. Liu, J. Song, Z. Bo, Acc. Chem. Res. 2024, 57(23), 3419.
4. [4]
  Z.P. Yu, Z.X. Liu, F.X. Chen, R. Qin, T.K. Lau, J.L. Yin, X. Kong, X. Lu, M. Shi, C.Z. Li, et al., Nat. Commun. 2019, 10(1), 2152.Z.P. Yu, Z.X. Liu, F.X. Chen, R. Qin, T.K. Lau, J.L. Yin, X. Kong, X. Lu, M. Shi, C.Z. Li, et al., Nat. Commun. 2019, 10(1), 2152.
5. [5]
  代水星, 姜基磊, 王昱晓, 胡锦祺, 黄明华. 大学化学, 2025, 40(5), 334.
6. [6]
  Y. Lin, Y. Li, X. Zhan, Chem. Soc. Rev. 2012, 41(11), 4245.Y. Lin, Y. Li, X. Zhan, Chem. Soc. Rev. 2012, 41(11), 4245.
7. [7]
  谭占鳌, 李明华, 王文立, 孙振宇. 大学化学, 2025, 40(2), 312.
8. [8]
  N.S. Sariciftci, L. Smilowitz, A.J. Heeger, F. Wudl, Science 1992, 258(5087), 1474.N.S. Sariciftci, L. Smilowitz, A.J. Heeger, F. Wudl, Science 1992, 258(5087), 1474.
9. [9]
  S. Rasool, Q.V. Hoang, D.V. Vu, T.T.T. Bui, S.M. Jin, T.T. Ho, C.E. Song, H.K. Lee, S.K. Lee, J.C. Lee, et al., J. Mater. Chem. A 2019, 7(43), 24992.S. Rasool, Q.V. Hoang, D.V. Vu, T.T.T. Bui, S.M. Jin, T.T. Ho, C.E. Song, H.K. Lee, S.K. Lee, J.C. Lee, et al., J. Mater. Chem. A 2019, 7(43), 24992.
10. [10]
  Y. Lin, J. Wang, Z.G. Zhang, H. Bai, Y. Li, D. Zhu, X. Zhan, Adv. Mater. 2015, 27(7), 1170.Y. Lin, J. Wang, Z.G. Zhang, H. Bai, Y. Li, D. Zhu, X. Zhan, Adv. Mater. 2015, 27(7), 1170.
11. [11]
  W.C. Zhao, D.P. Qian, S.Q. Zhang, S.S. Li, O. Inganäs, F. Gao, J.H. Hou, Adv. Mater. 2015, 28(23), 4734.W.C. Zhao, D.P. Qian, S.Q. Zhang, S.S. Li, O. Inganäs, F. Gao, J.H. Hou, Adv. Mater. 2015, 28(23), 4734.
12. [12]
  J. Yuan, Y. Zhang, L. Zhou, G. Zhang, H.L. Yip, T.K. Lau, X. Lu, C. Zhu, H. Peng, P.A. Johnson, et al., Joule 2019, 3(4), 1140.J. Yuan, Y. Zhang, L. Zhou, G. Zhang, H.L. Yip, T.K. Lau, X. Lu, C. Zhu, H. Peng, P.A. Johnson, et al., Joule 2019, 3(4), 1140.
13. [13]
  Y. Wang, M. Yang, Z. Chen, J. Zhong, F. Zhao, W. Wei, X. Yuan, W. Zhang, Z. Ma, Z. He, et al., Nat. Commun. 2025, 16(1), 5449.Y. Wang, M. Yang, Z. Chen, J. Zhong, F. Zhao, W. Wei, X. Yuan, W. Zhang, Z. Ma, Z. He, et al., Nat. Commun. 2025, 16(1), 5449.
14. [14]
  Z. You, Y. Song, W. Liu, W. Wang, C. Zhu, Y. Duan, Y. Liu, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62(23), e202302538.Z. You, Y. Song, W. Liu, W. Wang, C. Zhu, Y. Duan, Y. Liu, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62(23), e202302538.
15. [15]
  Z.G. Zhang, B. Qi, Z. Jin, D. Chi, Z. Qi, Y. Li, J. Wang, Energy Environ. Sci. 2014, 7(6), 1966.Z.G. Zhang, B. Qi, Z. Jin, D. Chi, Z. Qi, Y. Li, J. Wang, Energy Environ. Sci. 2014, 7(6), 1966.
16. [16]
  J. Yao, B. Qiu, Z.G. Zhang, L. Xue, R. Wang, C. Zhang, S. Chen, Q. Zhou, C. Sun, C. Yang, et al., Nat. Commun. 2020, 11(1), 2726.J. Yao, B. Qiu, Z.G. Zhang, L. Xue, R. Wang, C. Zhang, S. Chen, Q. Zhou, C. Sun, C. Yang, et al., Nat. Commun. 2020, 11(1), 2726.
17. [17]
  J. Ren, P. Bi, J. Zhang, J. Liu, J. Wang, Y. Xu, Z. Wei, S. Zhang, J. Hou, Natl. Sci. Rev. 2021, 8(8), nwab031.J. Ren, P. Bi, J. Zhang, J. Liu, J. Wang, Y. Xu, Z. Wei, S. Zhang, J. Hou, Natl. Sci. Rev. 2021, 8(8), nwab031.
18. [18]
  赵存吉, 夏德玲, 刘殿红. 高教学刊, 2025, 11(10), 90.

扫一扫看文章

计量

PDF下载量: 0
文章访问数: 2
HTML全文浏览量: 0

通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

1.
沈阳化工大学材料科学与工程学院沈阳 110142

基于简单非稠环电子受体的有机太阳能电池制备与表征——推荐一个综合化学实验

通讯作者: 张昕,E-mail:zhangxin2019@ucas.ac.cn; 刘瑶,E-mail:liuyao@mail.buct.edu.cn

English

基于简单非稠环电子受体的有机太阳能电池制备与表征——推荐一个综合化学实验

Corresponding author: Xin Zhang, ; Yao Liu,

CCS Chemistry：嵌段共聚物自组装成 “三明治”二维有机材料，实现纳米级压力传感功能

CCS Chemistry：颜徐州、鲍哲南：你的皮肤可能是一片SPMs

CCS Chemistry：工作高效不疲劳，只须让催化剂动起来

CCS Chemistry：静电组装导向聚合- 聚电解质纳米凝胶量化制备新策略

CCS Chemistry：金黄色葡萄球菌醛基脱氢酶是如何识别特异性底物的？

计量

通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

中国化学会秘书处

基于简单非稠环电子受体的有机太阳能电池制备与表征——推荐一个综合化学实验

通讯作者: 张昕,E-mail:zhangxin2019@ucas.ac.cn; 刘瑶,E-mail:liuyao@mail.buct.edu.cn

English

基于简单非稠环电子受体的有机太阳能电池制备与表征——推荐一个综合化学实验

Corresponding author: Xin Zhang, ; Yao Liu,

CCS Chemistry：嵌段共聚物自组装成 “三明治”二维有机材料，实现纳米级压力传感功能

CCS Chemistry：颜徐州、鲍哲南： 你的皮肤可能是一片SPMs

CCS Chemistry：工作高效不疲劳，只须让催化剂动起来

CCS Chemistry：静电组装导向聚合- 聚电解质纳米凝胶量化制备新策略

CCS Chemistry：金黄色葡萄球菌醛基脱氢酶是如何识别特异性底物的？

计量

文章相关

通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

中国化学会秘书处

CCS Chemistry：颜徐州、鲍哲南：你的皮肤可能是一片SPMs