組會,鈣鈦礦團隊首先彙報。
二維鈣鈦礦疊層器件的效率,最終定格在10.5%,吳菲菲開始撰寫文章,目標期刊cm,當前進度四成。
錫基二維鈣鈦礦體係,吳菲菲的綜述計劃書已經撰寫完成並投出,目標期刊acsel。
孫沃雖然上周一因為蒸鍍儀器故障,所以導致那波器件撲街,但後來周二到周四,他連續做了三波器件,把錫基二維鈣鈦礦的器件效率從0.00001%提高到了1%,提升了整整十萬倍!
不過,現在1%的效率,距離彆人在《科學》上報道的12%效率結果,還是有非常大的差距。
同時,孫沃表示:“我覺得溶劑氛圍,對錫基二維鈣鈦礦薄膜形貌的影響非常大……”
吳菲菲幫忙補充解釋道:“之前一直是鈣鈦礦和有機混著用手套箱的,孫沃發現薄膜經常塗不好,現在他連續製備了幾批鈣鈦礦器件,可以明顯看到薄膜質量的提升,效率也同時提了上去……”
魏興思思索片刻,轉頭問道:“許秋,你怎麼看?”
許秋之前通過模擬實驗室驗證過,如果有機和鈣鈦礦混著做的話,得到的有機光伏器件,性能至少要比用純做有機光伏手套箱,也就是用龔遠江那邊的手套箱,製備出來器件效率低0.3%以上。
但現在組裡沒有條件,因此許秋他們一般都是通過在實驗前對手套箱溶劑氛圍進行維護,來降低“混著做器件”對器件性能造成的影響。
具體有兩種操作手段,分彆是清洗和再生。
清洗的話,就是單純的把手套箱裡麵的氣體持續排出到大氣中,同時補新的氮氣進來。
這個過程還是比較耗費氮氣的,一瓶高純氮是一百塊錢,一般也就能清洗30分鐘左右。
平常的清洗操作,再加上其他氮氣損耗,實驗室兩個手套箱,一個月一般會消耗掉10瓶到20瓶的高純氮氣。
用到清洗的情況一般有兩種。
一種是手套箱因為手套破了、傳送艙使用不當、壓力過高頂開保護閥門等原因導致空氣進入手套箱內,使得手套箱內部氧含量過高,比如大於100ppm。
這就需要長時間的清洗,比如五到十分鐘,把手套箱內的氧含量降低到幾十ppm,然後再讓手套箱自我循環,把氧含量降低到較低的水平,比如小於10ppm。
另外一種,就是在製備器件旋塗有效層之前,清洗三到五分鐘,給手套箱內部的氣體“換一換血”,以期得到一個比較純淨的氮氣氛圍。
這種做法是有一些效果,但算是治標不治本。
因為隨著手套箱使用時間的變長,很多有機溶劑會吸附在手套箱內的各種表麵上,比如過濾網中,單純的清洗換氣並不足以讓它們被去除掉。
表現出來的現象,就是手套箱用久了,氧含量會維持在10ppm以上,無法靠自身的循環功能,自動降低到小於0.1ppm以下。
這個時候,就要用到再生的方法,來讓手套箱“重新活過來”。
具體采用的方式,是對手套箱體內容易吸附有機溶劑的地方進行加熱,使溶劑分子在高溫下脫附。
另外,還要用到體積分數95%+5%的氮氫混合氣,提供一種還原性的氣氛。
再生的過程一般持續時間長達24小時,中途不能中斷,也不能進行實驗。
可以認為,再生就是一種強效的清洗過程。
在這個過程中,箱體內積攢的有機溶劑分子會被排除到手套箱外,大部分直接被排到了大氣中,少部分會留在實驗室內。
因此,這段時間實驗室內的味道會非常的難以描述,戴著防毒麵具,都能聞到一股“澀澀的”氯苯、dmf之類的味道。
也因此,一般都會把再生的時間安排在周六沒有人的時候。
另外,再生結束後需要及時的打開手套箱的循環係統,所以也需要專人過來重啟手套箱。
剛好如果安排在周六再生的話,周日過來直接啟動就可以用了。
當然,再生也是有極限的,不可能把手套箱的狀態完全複原.
畢竟手套箱裡麵有各種溶劑和試劑瓶,無時無刻都在揮發著有機溶劑蒸汽。
但不管怎麼說,再生的效果比清洗要強力許多。
一般經常使用有機溶劑的手套箱,經過一次再生,可以連續使用兩三個月。
而像是蒸鍍手套箱這種幾乎不用有機溶劑的手套箱,一年再生一次都是可以的。
許秋斟酌了一番,說道:“手套箱氛圍確實是會對器件結果有影響的,我也覺得最好還是把有機和鈣鈦礦的器件分開製備,不過這就需要把實驗室搬到江彎去……”
“搬江彎啊……也不是不行。”魏興思考慮了一會兒,說道:“要麼我們邯丹這邊實驗室在寒假的時候搬家?主要還是看許秋你現在這個疊層器件的情況,如果能在寒假之前把文章投出去,我們就可以規劃寒假搬家……”
魏興思頓了頓,突然問道:“對了,許秋,你那邊疊層器件的最新進展怎麼樣?”
許秋看了看段雲、田晴、陳婉清他們三個劃水怪,決定把自己彙報的次序提前,便回應了一句“還可以”,然後將u盤插入電腦中,開始彙報。
他這周隻做了一頁ppt,主要內容就是他上周五和學妹一起測試得到的jv曲線和eqe曲線,以及最佳疊層器件的光電性能參數表。
許秋直接開門見山,說道:“上周,我和韓嘉瑩把最高效率做到了16.15%!”
聽到這個結果,眾人皆是眼前一亮。
反應最大的當屬莫文琳,她內心尋思著:
“上周他們好像就做了一批器件吧,這就16%了……哎,我的15.5%,還沒捂熱乎呢,就被超越了,嚶嚶嚶。”
魏興思本來剛才還在糾結到底要不要搬家呢,什麼時候搬家,現在聽到了這個結果,瞬間笑成了一朵菊花。
他沒想到元旦假期剛剛結束,就迎來了開門紅。
許秋沒有理會眾人的反應,淡定的彙報:
“我們這次采用的方法是用一種新的受體材料coi8dfic,取代之前頂電池中的ieico4f,其他條件不變……”
聽到這裡,陳婉清眉頭一挑,自己的ieico4f,就這樣被舍棄了。
不過這也正常,自己的ieico4f,算是最早期的近紅外非富勒烯受體了。
後來自己的主要精力都投入到去藍河公司工作上了,沒有進一步開發新的材料,被其他人超過也是很正常的事情。
許秋繼續彙報:“同時,我們還發現,在製備好器件後,把器件在蒸鍍艙內的真空環境中存放一定的時間,可能會讓器件性能有所提高。”
“不過,這個現象的普適性還需要進一步的研究。”
雖然許秋在模擬實驗室中已經有初步的結論了,但是現階段並不能講出來。
田晴本來在神遊,聽到了“真空放置”這個熟悉的方法,瞬間把注意力轉移了過來。
她的麵部表情也很是豐富,似乎在隔空和許秋對話:“看吧,我就說我之前的發現是對的,你們都不信。”
雖然田晴長期從事於器件機理方麵的研究,但在早期也是會自己動手,做一些標樣體係的器件。
她的這個發現就是基於之前p3ht標樣體係的,隻是當時沒有被人們重視。
當然,這在客觀上,也和“真空放置”這種操作比較不穩定,時靈時不靈,還比較消耗時間有關。
站在許秋的角度,他可以批量對若乾個體係進行摸索,用大量的實驗樣本,得到一個廣泛的結論,再根據這個結論來決定自己接下來的對策,是用還是不用這個方法。
而對於之前的陳婉清、吳菲菲來說,她們手上隻有一兩個體係,很難找出規律,當發現一種手段不那麼穩定,而且還比較耗時的時候,自然就不會對其投入太多的精力來研究。
也隻有相對比較鹹魚的田晴,才一直在用這種方法。
彙報完本次器件的結果後,許秋開始進行展望:
“接下來,我打算進一步進行優化,一方麵是繼續探索‘真空放置’時間對於器件性能的影響。”
“另一方麵則是參照國家納米科學技術中心李丹課題組的那篇三元體係的文章,將原本用於底電池的pcbm,引入到頂電池中,構築二元idicm/三元coi8dfic體係,以期實現器件性能的進一步提升……”
魏興思一直等許秋全部講完後,才開口說道:“16.15%!工作做的非常好!”
本來他剛開始聽到16%效率結果的時候,有打算讓莫文琳或者誰去nim第三方送樣檢測一下的。
但聽到後麵的時候,他卻沒有急於表態,因為魏興思從許秋自信的言語中,聽到了衝擊17%的可能性。
之前15%的效率去投《科學》,大約有兩三成的中稿概率,現在的16%去投,可能有七八成的中稿概率,如果能到17%,中稿概率就能提高到九成以上。
在麵對未知的,可能更大的機會時,人們通常是習慣於多等一等的。
就像是股票、基金一樣,開始虧了總覺得過幾天就能回本,然後回本了又想著能不能多賺點,賺了一些繼續想著賺更多。
這時來了一波急刹,跌了五個點,心裡想著這肯定是短期調整,我要加倉。
結果第二天又是跌五個點,這回心中默念價值投資,短期總是有波動,長期看好,於是繼續加倉。
第三天果然反彈漲了三個點,心中對自己的價值投資、短期調整的想法非常認可,覺得還要繼續漲下去,於是繼續追漲,加倉。
然後第四天又是跌四個點,這時心裡開始猶豫了,覺得不會還要跌吧,我還是及時止損,清倉了吧。
結果剛清倉,第五天剛開盤,直接一字封了漲停板……
仿佛是有一雙無形的眼睛在看著你操作的一般。
魏興思之前就是隨口一問,沒想到“釣出來一隻大魚”,以至於他激動的都忘記了本來在討論的搬家事情。
於是,許秋提醒道:“我覺得這個工作可以在之前寒假搞定,因此可以籌劃著在寒假的時候搬家。”
“噢,搬家是吧……”魏興思反應了過來,想了想說道: