近日，国际著名化学教育期刊《化学教育期刊》报道了华东理工大学化学与分子工程学院罗千福副教授和武文俊副研究员在染料敏化太阳能电池智能可控方面的最新教学研究成果，成果题目为“通过光致变色有机敏化剂的合成及光伏应用丰富本科生的科研经历”。
随着绿色能源，尤其是太阳能占比不断增加，染料敏化太阳能电池作为唯一一类分子光伏器件，也引起化学教育工作者的广泛关注。该教学团队基于前期研究工作，将变色二芳烯单元引入染料敏化太阳能电池敏化剂的π-单元，围绕光电输出可控光敏剂的合成和光伏器件的组装，创造性地开发了一个具有高阶性、创新性和挑战度的综合实验课程。该课程通过分阶段、模块化地引导学生从光致变色敏化剂的分子设计开始，到逐步确定合成工艺、制备并纯化敏化剂，进而对敏化剂结构和光电性能进行表征、组装染料敏化太阳能电池，并利用光控单元实现光电转换性能的调控。本实验课程把教学和科研有机融合，激发学生科学思维和研究兴趣，培养其解决复杂问题的综合能力和高阶思维。
光致变色有机敏化剂功能基团示意图（左上）、分子结构及功能基团划分（左下）及光致变色分子光开关结构转换方程及相应的彩色太阳能电池示意图（右）
本课题是该团队多年来努力将前沿科研成果应用于课堂教学实践的又一次有益探索，受到国际同行评审专家的一致好评。课程的开发进一步丰富了学校本科生教学实践，为“双一流”专业建设提供有力支持。该研究工作得到了田禾院士、朱为宏院士的大力支持和悉心指导，并得到了国家自然科学基金、“111”引智计划等项目资金的支持。
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jchemed.3c00846
