本实验室主要有三个研究方向：

    1. 稳定自由基与单分子器件：自由基分子是一种令人神往但又难以驾驭的有机化合物，其拥有许多独特的化学和物理性质。电子器件的微型化和高集成度是信息技术发展的关键，根据“摩尔定律”，现在主要流行的硅基半导体器件的尺寸在未来将达到物理尺寸的极限。目前，利用单个或多个分子构建的分子器件进入人们视野，分子电子学蓬勃发展。单分子电子器件在科学和民用领域有着重要的未来应用需求。目前，本课题组主要致力于:

 （1）合成稳定自由基分子；

 （2）探索高自旋态自由基分子；

 （3）稳定自由基分子在单分子器件中的应用。

    2. 对光响应的分子与智能材料：

在外界光刺激下，一系列分子包括偶氮苯类（Azobenzene）、螺吡喃类（Spiropyran）、二芳基乙烯类（Diarylathene）等都可显示出往复且可控的结构转变。这些结构上的变化进一步引起分子的吸光性、颜色、极性、共轭结构、三维结构等发生变化，从而完成材料性质（光学性质、机械性质、界面性质等）的光控变化。

    在这些传统的分子之外，我们将研究重心放在一类新型的光敏感分子体系上，即给体-受体斯坦豪斯加合物（Donor-acceptor Stenhouse adducts；DASAs）。DASAs作为一类具有典型电子给体-受体结构的光敏感分子，可以在可见光（甚至近红外光）与加热的作用下发生往复的linear-cyclic异构化，这使得DASAs在智能装备、生物医药领域拥有较大的应用前景。DASAs于2014年被美国化学家Javier Read de Alaniz教授首先提出，并在近年内得到广泛研究与应用。事实上，DASAs的中文名字“给体-受体斯坦豪斯加合物”也来源于本课题组。

近年来，本课题组主要研究DASAs的分子合成、性质控制与应用拓展，研究方向主要分为DASAs的光致异构化与水致异构化。基于DASAs的水致异构化现象，本课题组提出了“智慧书写与打印技术”，并将DASAs成功应用于隐形墨水、防伪保密、可重复书写当中。

    3. 光电器件

    目前，主要研究有机/钙钛矿光电器件（光伏器件和光电探测器）的制备工艺与物理机制。通过组分工程、溶剂和添加剂工程、加工工艺工程以及界面工程等，优化有机/钙钛矿光电器件的性能，并挖掘影响器件性能的物理机制，包括晶体生长过程、相转变过程、电荷传输和复合过程等。