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455 疊層器件,雙倍的“快樂”(求訂閱)(1 / 2)

打發走了魏興思,許秋進入裡間實驗室,開始準備實驗。

首先是清洗基片,他從箱子裡麵取出一大塊ITO玻璃基片,將其掰開,成為小片的基片,然後撕掉上麵的塑料保護膜,一片片整齊碼放在支架上。

許秋開工還沒到一分鐘,莫文琳便走了過來,笑了笑說道:“許秋,洗基片的活讓我來吧。”

‘大概是怕文章的二作被鄔勝男給搶走?’許秋內心猜測了一番,隨後偏頭看了她一眼,說道:“好啊,那我去配溶液了。”

這個疊層工作的二作,許秋的意見可以說是決定性的,因為魏興思一般不太會乾涉作者排序。

組裡發表的所有文章,基本上都是文章的主要完成人,也就是一作來決定。

這樣也是比較合理的,因為導師不可能全程參與實驗,文章一作的視角是最為清晰的,誰的貢獻大,一目了然。

相對來說,許秋還是更偏向於給莫文琳二作的,畢竟疊層器件的製備,她是一早就參與了的。

鄔勝男如果隻是幫忙合成材料的話,大概率能拿到三作,貢獻程度還是低了一些。

這也沒辦法,總不能整出來一個共同二作吧。

至於共一,許秋沒有考慮過。

一方麵這個工作,他的貢獻量確實是最大的,沒有第二個人能和他的貢獻相當。

另一方麵,小文章,甚至AM、EES這種文章,許秋給其他人一個共一也無所謂,反正他現在也不缺。

而這種《自然》大子刊以上級彆的文章,不可能隨意把一作讓出去的。

除非,自己將來能掛通訊。

但即使是掛通訊,一作加通訊也比單掛通訊要好很多。

不過,許秋也不是很糾結。

其他人有什麼想法他無法控製,反正他能做到的就是在正式撰寫文章的時候,按照事實排序,問心無愧即可。

既然清洗基片的工作有人代勞了,許秋便進入手套箱,準備配製溶液。

他計劃中要用到的其他課題組的幾種材料,包括COi8DFIC在內,現在自己手上是沒有的。

因此,現階段頂電池采用的PCE10:IEICO4F體係幾乎是無可替代的。

就算把IEICO4F換成組裡的其他近紅外材料,比如IEIOC、IEICO4Cl或者FN4F的意義也不大,因為都差不多。

故而,許秋決定暫時固定不動頂電池的有效層結構。

那麼材料方麵可以進行優化的部分,就隻剩下底電池的J4:PCBM:IDIC4F體係。

這個體係作為底電池的光吸收範圍,大約在300700納米,而作為頂電池的PCE10:IEICO4F體係,光吸收範圍大約在6001000納米。

兩者在600700納米處的光吸收是重合的,重合程度大約有100納米,這個範圍還是稍微有些大的。

因此,許秋計劃把底電池中的IDIC4F給替換掉,以期讓底電池的光吸收範圍向短波長移動(藍移),從而使得頂電池和底電池兩者之間重合波長範圍變小一些,給頂電池多留一些光。

不過,考慮到IDIC這個體係本身還是不錯的,可以製備厚膜器件,便於調控底電池的電流,許秋並不打算放棄使用IDIC係列。

於是,他決定采用IDIC的另外一個衍生物IDICM,來代替IDIC4F。

相較於IDIC4F,IDICM體係的光電性能雖然略微降低,但也可以保持在12%、13%這個檔次。

最重要的是,IDICM體係的光吸收範圍,相較於IDIC4F發生了一定程度的藍移。

這主要是因為IDIC4F和IDICM端基的不同所造成的,前者的端基ICIN2F,引入的氟原子是吸電子的,而後者的端基ICINM是給電子的。

如果選擇IDICM體係,底電池的光吸收範圍就可以控製在大約300650納米,它和頂電池PCE10:IEICO4F體係的光吸收範圍重疊範圍就隻有600650納米,也就是重合程度隻有50納米左右。

重合程度從100納米下降到50納米,反應在器件的短路電流密度上,差不多會偏差12個毫安每平方厘米,可以為頂電池的優化留下不少空間。

同時,重合程度隻改變50納米,這個幅度也剛剛好。

因為原先IDIC4F體係的表現並不差,效率可以做到15%以上,現在是在精益求精,選擇小幅度的變化,慢慢調節會比較好,如果變化的幅度太大,反而可能“優化”的過了,造成器件性能急劇的下降。

這個想法許秋剛想出來沒多久,模擬實驗室那邊已經開始同步進行摸索,但還沒有出來結果。

於是,他便在現實中進行同步的實驗,也不能凡事都依靠模擬實驗係統,因為很多實驗靈感都是在實驗過程中產生的。

許秋開始配製溶液。

其中,包括PFNBr,氧化鋅前驅體,MPEDOT在內的傳輸層溶液,以及頂電池需要的PCE10:IEICO4F有效層溶液,都有之前用剩下的現成溶液,不需要進行配製。

需要額外配製的是,J4:PCBM:IDICM有效層溶液。

許秋直接參照之前J4:PCBM:IDIC4F的條件進行配製。

與此同時,莫文琳已經開始對ITO基片進行第一步去離子水的清洗,超聲波清洗儀開始嗡嗡嗡的工作著。

現在購買的ITO基片,是國產的廠家,價格比較便宜,不需要像之前進口漂亮國的基片一樣,反複利用,可以當做一次性的耗材使用。

再加上每一片基片上麵都有一層塑料保護膜,表麵比較乾淨,因此清洗基片的步驟也簡化了一步,不需要使用肥皂水進行清洗,直接用去離子水、丙酮、異丙醇清洗即可。

把基片盒子丟入超聲波清洗儀後,莫文琳步伐輕盈,無聲的走到許秋的身邊,突然開口問道:“許秋,為什麼疊層器件我做了那麼久都不行,你一來效率就突破15%了呢?”

“嚇我一跳……”許秋本來在全神貫注,用兩隻鑷子左右開弓,夾取聚合物給體材料J4,結果被莫文琳一驚,材料直接飛了出去。

好在,他現在鑷子的熟練度已經達到了五階40%,一個回首掏,精準的夾住了飛到半空中的J4材料。

當然,這番操作運氣成分居多,同時也有聚合物材料比較“輕”,不容易落地的因素在裡麵。

見狀,莫文琳驚歎道:“秀啊!”

“還不是因為你,差點掉了,”許秋沒好氣的說道:“這一塊J4估計有30毫克,換算成軟妹幣,就要300塊呢。”

“我知道錯啦。”莫文琳吐了吐舌頭,她剛才不知道怎麼的,就是想捉弄一下許秋。

其實,在實驗室裡,這種行為還是比較危險的,材料掉了倒還好,就是虧點錢而已。

如果是是在做高危實驗的時候,被驚嚇到,手一抖可能就會發生實驗事故。

因此在做實驗的時候,如果怕突然驚嚇到其他人的話,通常會先弄出些聲響,表明自己的存在,然後再講話或者進行肢體接觸。

就像魏興思每次走路都是“噠噠噠”的,自帶BGM,或許也是有這方麵的考慮,擔心自己的突然出現,嚇到學生。

畢竟,他也知道導師的形象在學生的眼中,通常都是“大魔王”一類的。

許秋完成了J4的稱量,轉頭問道:“莫文琳,你剛剛說什麼?”

莫文琳複述了一遍剛剛的話:“我說……許秋,為什麼疊層器件我做了那麼久都不行,你一來效率就突破15%了呢?”

“噢,因為我站在了巨人的肩膀上了啊。”許秋自然不會說,是因為已經提前在模擬實驗室中拿到了結果。

不過,他之所以決定直接把最優條件拿出來,隻用三批器件就衝到了15%,也是因為莫文琳之前的摸索過程,有了鋪墊,他直接拿最佳結果出來也不顯得突兀。

某種程度上,確實也是如他所說的“站在了巨人的肩膀上”,要是莫文琳的器件一直撲街,他多半也得演一演,過一周半個月再把現實中的疊層器件效率做到15%。

“真的咩。”莫文琳瞬間把自己代入到了“巨R”的角色中,雖然她也知道許秋大概率隻是隨便說說的,但內心還是挺開心的。

“真的。”許秋認真確定的回應道,對待手下的妹子們,能多鼓勵還是要多鼓勵的,就像企業老板一樣,畫餅灌雞湯不一定有用,但總好過不畫餅不灌雞湯,說不定就能忽悠到人了呢。要相信,世上還是傻子更多的。

許秋繼續稱量PCBM,他在試劑盒中找了一會兒,發現剩下的PCBM並不多了,於是問道:“PCBM是快用完了嗎?”

“是啊,”莫文琳回應道:“本來想和你說的,但是我忘記了。”

“行,”許秋點點頭:“我等會兒和吳菲菲講一下。”

平常買藥品一般都是找國內的試劑商,操作起來比較簡單,直接到聯係對方,或者通過藥品倉庫進行購買即可。

而組裡的PCBM,一直都是由漂亮國的NANOC公司提供的,需要進口,手續會複雜一些,之前都是吳菲菲負責處理。

倒也不是說非進口不可,就像ITO基片後來就換了國產的。

隻是,一方麵因為PCBM國產的也沒有便宜太多,另一方麵也是用習慣了NANOC這個品牌的PCBM,一直也沒有出現什麼問題。

而在實驗室中,比較忌諱的就是隨意改變實驗條件,試劑的品牌也是實驗條件之一。

哪怕兩種試劑,名稱一樣,分子結構一樣,純度也一樣,但實際用起來,可能會有非常大的差彆。

貿然更換品牌,可能會有不可預知的情況出現。

比如,之前陳婉清做有機光伏倒結構器件的時候,她用到的是三氧化鉬蒸鍍靶材。

中途有一次舊的三氧化鉬用完了,本來想回購原來那家,結果發現斷貨了,需要等兩周才有貨。

當時為了實驗能繼續進行,她便換了另外一家,純度都是一樣的,材料檢驗報告也沒有問題。

但做出來的器件性能就是不行,比之前用的那種三氧化鉬效率普遍低2%左右。

後來換回了原來那種三氧化鉬,器件效率才恢複正常。

至於造成這種現象的原因,誰知道呢?

或許是和靶材的顆粒有關,或許是和裡麵某種微量的雜質有關,也可能剛好買到了一瓶次品……

這些都是有可能的,就算強行找原因,也沒有太大的意義。

忙忙碌碌,花費半個月時間,終於找到了原因,最後有什麼收獲嗎?

沒有,隻是單純的浪費了半個月的時間罷了。

實驗室中,許秋和和莫文琳兩人一邊工作,一邊閒聊著。

直到韓嘉瑩進入實驗室,號稱:“我寫文章寫的有些累了,過來隨便看看。”

兩人這才停下了交流,各奔東西。

莫文琳轉身離開,說道:“我回去寫文章啦。”

於是,許秋換了一個聊天的對象,他一邊和學妹侃大山,一邊製備器件。

旋塗氧化鋅,作為第一層傳輸層;

旋塗PFNBr,作為第二層傳輸層;

旋塗不同厚度的J4:PCBM:IDICM,作為底電池有效層;

旋塗MPEDOT,作為第三層傳輸層;

旋塗氧化鋅,作為第四層傳輸層;

旋塗不同厚度的PCE10:IEICO4F,作為頂電池有效層;

蒸鍍三氧化鉬,作為第五層傳輸層;

蒸鍍銀,作為電極。

這是之前經過優化後得到的最佳加工工藝,許秋直接套用過來。

畢竟現在隻是將IDIC4F更換為IDICM,傳輸層方麵的加工工藝大概率不會存在很大的差異。

一直忙活到晚上十點多,許秋終於完成了新的一批IDICM體係疊層器件的製備與性能測試,最高效率達到了14.67%。

同時,模擬實驗中的IDICM體係的初步摸索結果也出來了,最高是14.97%,還有不小的上升空間。

而IDIC4F體係的結果,經過這些天的多次優化,目前已經達到了15.32%,上升空間並不大。

雖然這批IDICM體係的疊層器件效率,暫時沒有IDIC4F體係的高,但許秋也不是很在意。

他本來也不指望隻靠製備一次器件就實現效率突破,這次嘗試,主要是為了驗證自己的思路有沒有問題。

現在僅僅是初步嘗試,IDICM的體係就已經做出了與IDIC4F相當的器件效率,說明當前優化的思路大概率是正確的。

也就是說,有很大的幾率能把疊層器件效率上限,再往上提升一些,或許能夠達到15.5%以上。

至於能不能上16%,這就要看運氣了。

完成了現實中的初次嘗試,剩下的工作,許秋主要還是打算交由模擬實驗室進行大範圍的摸索。

因為相較於普通的單結器件,雙終端法製備的疊層器件在優化時的工作量翻倍都不止,有係統的幫忙可以省下不少時間。



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