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241 陰差陽錯(求訂閱)(1 / 2)

回到216,許秋前往手套箱配製了兩個溶液,基於他的三代8係列以及學妹的B4T係列,即兩個最高效率的3DPDI體係。配製時,溶液濃度提高約4%,他打算采用今天剛製定的溶劑添加劑引入的新策略。

隨後,他利用學妹周日留下來的氧化鋅預聚體溶液,以及清洗乾淨的ITO基片,旋塗了20片氧化鋅基片,置於200攝氏度加熱台上高溫退火。

下午,韓嘉瑩和陳婉清乘坐校車離開,前往張疆做合成。學妹的主要工作是大批量合成她的第二代B3T/B4T材料,至少要拿到200毫克以上的最終產物;學姐新買的1,3茚二酮(A單元)還在路上,她打算先把D單元的醛基化反應準備起來,等A單元到了就可以直接進行合成。

一點二十多分,許秋進入實驗室,準備做一批器件。

孫沃似乎也有旋塗的想法,不過他看到許秋後,主動將手套箱避讓出來。

許秋朝孫沃友善的點點頭,將退火完成的氧化鋅基片傳入手套箱,隨後在兩瓶溶液中用新策略小心添加DIO,接著輕輕晃動瓶子一分鐘,讓DIO均勻的分散在溶液中,最後清洗手套箱氛圍5分鐘,這才再次進入手套箱,開始旋塗。

這次,他直接采用模擬實驗室中摸索得到的最佳條件,作為自己的實驗條件。

在旋塗的過程中,許秋非常認真專注,試圖抓住上次實驗時一閃而逝的靈感。

然而,20片器件旋塗完畢,並沒有之前靈機一動的感覺出現。

許秋隻好無奈的聳聳肩,把這些器件傳送到蒸鍍艙內,開始蒸鍍。

在等待真空度下降的過程,他也沒閒著,把學妹帶回來的20多個產物和中間產物的樣品,各取1毫克左右,裝入核磁管,加入氘代氯仿溶解,去老化樓送了一次樣,測試核磁共振氫/碳譜。

從老化樓趕回來,他又馬不停蹄的繼續蒸鍍、測試。

最終,這批器件效率最高值達到了7.35%,學妹的體係也達到了6.50%。

看到這個結果,許秋舒了一口氣,不算出人意料,他也沒指望一次性達到模擬實驗室中的最高值7.50%,隻要能接近這個數值就好。

畢竟,這次在模擬實驗室中得到的最高值和以往不同,以往可能是幾次或者十幾次的實驗結果中的最高值,而這次經過反複優化後,是取近百次的實驗結果。

看上去是7.50%,實際上大概是7.30±0.20%。

這次20個器件中隻有10個是許秋自己的,樣本數量不算多,結果隻要落在7.30%附近就算正常。

……

接下來的兩天,許秋又連續做了兩批器件,同時他還把那20多個產物和中間產物,進行元素分析的送樣。

這些涉及到分子結構的基礎表征測試,全部中間產物都要進行的;

諸如光吸收、能級測試、顯微形貌等針對有效層或者器件的表征手段,就不需要麵麵俱到了,隻要考慮最終產物即可。

一連三天,做了三批器件,許秋終於在現實中重複出了7.48%和6.60%的效率。

他在做實驗的時候,也一直在思考,有沒有什麼地方可以完善的更好,尤其是一些現實中難以做到的,而利用模擬實驗室可以做到的優化手段。

還真被他發現了一條路子——可以采用模擬實驗係統II,對電池器件的傳輸層進行優化。

在現實中,針對傳輸層,通常的做法是在實驗啟動前,做一波探索實驗,確認一組實驗條件,固定下來長期使用。

一方麵,現實中想要優化傳輸層,比如更改蒸鍍三氧化鉬的膜厚,每變換一次條件就要重新蒸鍍一次器件,再加上實驗數據是會波動的,必須大量的數據才能確認最優條件,實驗的時間成本非常高,。

另一方麵,傳輸層對於器件性能的影響不大,確立了一組通用條件後,可能無法在所有體係中發揮100%的效果,但在大多數體係下都能夠穩定發揮95%以上的效果,這便足夠了,不需要每換一個體係就重新摸索一遍。

但許秋有模擬實驗室II,可以完美解決這個問題,數十台蒸鍍機器同時工作,完全可以一波就把條件給摸索清楚,而且還不會花費太多的係統積分。

之前沒想到這一點,主要原因是開啟模擬實驗室II之後,有很長一段時間許秋都沒有做器件優化工作,此外也是受了思維定勢的影響。

現在思路打開了,許秋瞬間發散思維,想到了很多點子:

比如,除了三氧化鉬的膜厚優化外,氧化鋅的製備條件也可以摸索一番,包括膜厚、退火溫度、退火時間以及其他製備工藝。

再比如,可以試一試正結構的器件,雖然大多數情況倒結構的性能更佳,而且許秋經過長期的實驗也已經習慣采用倒結構器件,製備起來更加得心應手一些,但不排除有例外出現的可能性。

此外,還有其他科研工作者開發出的一些新型傳輸層材料,比如PFN、PDIN,已經商用化了,而且也不貴,可以找深城那家光電材料公司購買一些。

金屬電極的膜厚倒是不用優化,因為隻要膜厚超過一定閾值,確保器件不發生斷路,具體厚度並不重要,哪怕蒸鍍到1000納米厚,和100納米厚也沒什麼差彆,反而可能因為電阻增大了10倍,導致效率降低了0.01%也不是沒可能。

當然,電極種類還是要考慮的,常用三種電極,金、銀、鋁的功函數各不相同。

不過,有之前PCE11時期的探索經驗,這方麵許秋已經摸索過了,當前體係下最佳的電極是銀。

基於這些思路,許秋給模擬實驗人員下達了指令:

以現有最優實驗條件為基準,優化兩種3DPDI係列電池器件的加工工藝,第一優先級是調控三氧化鉬的膜厚,第二優先級是調控氧化鋅製備條件,第三優先級是正結構器件的嘗試,第四優先級是是引入新型傳輸層材料(暫時沒有材料,處於凍結中)。

“總的來說,這次算的上是陰差陽錯,經過連續三天的實操,之前的一閃而逝的靈感沒抓到,反而產生新的實驗靈感。”許秋自我總結,隨後感慨道:

“就是積分消耗有點快啊,每周3000進賬,實在是有些捉襟見肘,好在之前有先見之明積攢了不少,暫時還算夠用,希望下次權限提升,能夠彌補吧。”

……

周三晚上。

因為魏興思這周四要出國,所以這些天他還是比較忙的,在周一組會後他就基本沒怎麼管實驗室了,一直在忙自己的事情。

現在終於準備妥當,空閒下來,便打算和學生們談談心,了解下最近的實驗進展。

第一個被點名的是吳菲菲,不過她進去218沒多久,大約三分鐘後,便從辦公室裡出來了。

“許秋,魏老師找你。”吳菲菲說道,表情看著還挺開心的。

“好。”許秋點頭回應,今天的實驗已經完成,也沒什麼事情乾,此時正在看文獻,試圖從中找點靈感出來。



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