陈巧梅, 高子豪, 姜晓萍, 李韦伟
Qiaomei Chen, Zihao Gao, Xiaoping Jiang, Weiwei Li
摘要: 柔性有机太阳能电池因其轻量化、可弯曲和低温溶液加工等优势,在可穿戴电子与分布式能源领域展现出广阔应用前景,同时也是新能源材料与器件教学的重要前沿方向。然而,现有本科实验课程中柔性有机太阳能电池相关内容较为匮乏,难以满足学生对前沿技术与工程实践的学习需求。针对上述问题,本文以柔性有机太阳能电池的制备与表征为载体,开发了一套面向本科生的综合性实验教学模块。该实验围绕柔性透明电极与器件性能之间的结构–性能关系,设计并比较了PET (polyethylene terephthalate) /ITO (Indium tin oxide)、PET/AgNWs (silver nanowires)与半嵌入式PI (polyimide) @AgNWs三种典型电极体系,引导学生系统完成电极制备与表征、柔性器件构筑、光伏性能测试以及机械弯曲性能定性评估。结果表明,半嵌入式PI@AgNWs电极在保持良好导电性能的同时显著降低表面粗糙度(均方根粗糙度低至0.56 nm),并明显提升器件的弯曲与服役稳定性,相关实验结果具有良好的重复性和教学可操作性。通过完整的“制备–表征–评价–展示”实验流程,学生能够深化对“基底–电极–器件性能”耦合关系的理解,有效提升工程实践能力、数据分析能力与创新意识。该实验教学改革为新能源材料与器件相关课程的研究性、工程化和综合化建设提供了可借鉴的实践范式。