第(1/3)页 拿到15%的效率数据后,许秋开始规划接下来叠层器件的优化方向。 当下的最优体系中,底电池的有效层是三元J4:PCBM:IDIC-4F体系,顶电池的有效层是二元PCE10:IEICO-4F体系。 考虑到Y系列受体在叠层器件上的折戟沉沙,许秋也在思考,IDIC-4F是不是同样也有些过于完美,从而挤压了顶电池的空间,降低了整个叠层器件的上限。 毕竟,当初对用于叠层器件的有效层材料,进行初步筛选的时候,之所以选择IDIC-4F体系,主要也是因为它的效率足够高。 而在后来的摸索过程中,许秋对于有效层材料的改变并不大,一直沿用着IDIC-4F体系。 除了用三元策略引入了PCBM外,基本上主要都是在做传输层相关的优化,尽可能的降低光损失,提高电荷传输效果等等。 也因此,现阶段在加工工艺方面的优化,可以说是比较完备了。 想要进一步突破,多半还是需要基于对有效层材料的合理选择。 于是,许秋做出决定,把叠层器件的优化重心,再次转移到对材料选择上。 一方面,在选择顶电池、底电池材料的时候,考虑的层面可以更加宽广一些,不以二元体系的初始效率为主要参考标准。 而是主要考虑光吸收方面的适配,让顶电池和底电池可以做到各司其职,顶电池主要吸收短波长的光,底电池主要吸收长波长的光。 另一方面,许秋打算拓宽材料方面的选择范围,面向整个有机光伏领域,而非仅限于自己团队开发出来的材料。 随着ITIC被开发出来,近半年来其他课题组也开发出不少优秀的给、受体材料,如果合适的话,同样可以直接拿来用。 尤其是关于底电池的近红外非富勒烯受体的选择上,许秋对学姐的IEICO系列,还有博后学姐开发的FN-4F等材料都不是很满意。 这些材料在效率方面没有太大的问题,都是12%的体系。 但它们的器件性能受有效层膜厚的影响有些大,一旦厚度偏离最优膜厚太远,器件的效率就会出现大幅度的波动,比如做到300纳米的厚度,器件效率可能就直接腰斩了。 而在叠层器件中,因为要调控顶电池、底电池的短路电流密度,是需要有效层对膜厚变化不那么敏感的。 比如IDIC系列材料就是很好的选择,膜厚从100纳米到300纳米,本身的器件性能变化并不大。 这段时间,许秋也挑选了几个其他课题组的材料,并参照他们的文章,在模拟实验室中进行合成。 之所以不直接购买,是因为现阶段,除了许秋的ITIC、IDIC、IEICO系列,还有徐正宏的IDTBR系列非富勒烯材料在市面上比较有统治力外,其他课题组开发出来的材料基本上都没有商业化的渠道。 就算要买,也是得找光电公司定做,大批量5克、10克的购买才行。 因为材料都是有时效性的,说不定过几天就有新的、更好的材料被开发了出来。 如果一种旧材料没什么特点的话,等新材料出来后,大概率就卖不出去了。 像ITIC、IEICO、IDTBR系列虽然是早期的材料,但因为它们出现的时间足够早,现在都已经成为了标样材料。 很多无力自主开发新材料的课题组,就会买标样材料做一做三元、稳定性之类的边角料工作。 因此标样材料是不愁卖的,这也是许秋让蓝河光电公司最开始备货的时候,优先做ITIC、IEICO的原因。 另外,IDIC系列好卖很容易理解,毕竟是现阶段性能最好的材料嘛。 在其他课题组开发出来的材料中,许秋注意到有最新报道的,一种名为COi8DFIC的非富勒烯受体材料还挺有意思的,已经被他列入了重点关注的目标。 COi8DFIC的分子结构,有些类似于之前徐正宏课题组在NC文章报道的DBC-IC。 中央D单元同样是采用非完全共轭稠环的结构,三个TT单元首先经由碳碳单键连接,在两个连接处,再分别用一个氧原子和一个碳原子延伸出来,和周边的两个TT单元形成一个非共轭的六元环,六元环上的碳原子上是sp3杂化的,可以引入两个侧链。 末端A单元,采用的是许秋他们开发的ICIN-2F单元。 这个材料是由国家纳米科学技术中心的李丹课题组开发出来的。 他们连续报道了两个体系,分别是二元的PCE10:COi8DFIC体系,还有三元的PCE10:COi8DFIC:PCBM体系,器件效率分别为12.16%和12.77%。 两篇文章均发表在Sci.Bull.期刊上,也就是之前提到的举国之力推举的一本期刊。 许秋推测他们把工作发表在这里,可能也是有完成上面任务的因素。 当然,他们也算是吃到了一波红利,后面Sci.Bull.变为综合类一区了嘛。 而且,这两篇文章都非常的短,他们发表的格式是“ShortCommunication(短通讯)”。 本来相较于正常Article格式的文章,Communication就够短的了,一般是三千个单词左右,三到五张图片的样子。 而现在这个ShortCommunication更夸张,正文只有两页半,全文就一张图片,整合了分子结构、光吸收光谱、荧光光谱、J-V特性曲线以及EQE曲线。 不过,实验方面的工作量其实也没少太多,因为其他的表征测试也是做了的,包括光源GIWAXS,电镜TEM、AFM,电荷迁移率SCLC,只是被放在了支持信息中,里面有足足20张图片。 当然,文章短不短的,对许秋来说也无关紧要。 他主要关注到三个点,即COi8DFIC体系具有“超窄禁带宽度”、“高电流密度”、“对膜厚不敏感”的特点。 COi8DFIC的禁带宽度只有1.26电子伏特,光吸收带边可以达到1000纳米,已经接近硅的禁带宽度了,常温下本征半导体硅的禁带宽度为1.12电子伏特。 也因此,基于COi8DFIC二元体系的器件,短路电流密度就高达26毫安每平方厘米,三元体系更是达到了28毫安每平方厘米,比许秋现阶段拿到手的Y系列受体都夸张。 当然,高短路电流密度也是有代价的,那就是开路电压偏低,只有0.68伏特。 不然,给这种电流密度配上一个0.8伏特以上的开路电压,打破现阶段世界纪录的课题组就不是许秋,而是李丹课题组了。 同时,COi8DFIC还兼顾了IDIC系列的优点,在制备厚膜器件时,器件性能的衰减幅度较小。 因此,许秋初步判断,这种材料或许是IEICO-4F等近红外受体材料的上位替代,值得进行尝试。 周日。 因为周六加班的缘故,许秋一觉睡到中午才醒。 他取过手机,打算看一眼时间,却发现微信像是被轰炸了一样,全是未读消息,还有一通来自魏兴思的未接来电。 难怪许秋在睡梦中总感觉周围在震动,原来不是错觉,而是手机在震。 他首先看了眼魏老师的来电记录,是早上九点钟的,响铃7声就挂断了,且没有二次拨打。 一般这种情况下,就不是什么要紧的事情,可能只是魏兴思突然有了一个科研想法,想和许秋分享一下之类的。 于是,许秋就没有回拨过去,反正下午就要见面了嘛,有什么事情都可以当面沟通。 微信消息,大多数都是来自校内的研究生同学们,包括陶焱、穆雪等等,还有课题组里莫文琳、韩嘉莹她们,此外,甚至还有几个很久都没有联系的老同学,也发来了消息。 许秋随意点开了最上面的几条消息查看,发现他们都在说同一件事,并附带了一个转发过来的链接。 链接是来自魔都综合大学洋葱社的一篇推文:“一年狂揽三十余篇SCI文章的传奇直博生,公开了他成功的秘诀,真相竟然是……” 看到这标题,许秋已经猜到了他应该是主角,多半是周二大会的那件事情进一步发酵了。 学校里的洋葱社,许秋还是稍微有些了解的,在社团招新“百团大战”的时候遇到过,但并没有太过关注,只是知道它取名参照了洋葱新闻。 洋葱新闻是漂亮国一家提供讽刺新闻的组织,它以报道讽刺性文章为特色,文章内容涉及国内外以及当地的消息,在它的旗下还有娱乐性的报纸和网站。 洋葱新闻所提供的新闻,通常是以真实新闻事件为蓝本,加工杜撰出来的假新闻。 虽然故事很多都是假的,却绝非胡编瞎造,而是用夸张的想象表达对世界观感,是另类的社会评论,因此有不少读者追捧。 而且它模仿了传统新闻的特点,所有新闻均以漂亮国联合通讯社规格报道,看起来还挺像那么回事儿的。 因为做的比较成功,所以当传统印刷媒体发行量减少,被迫裁员时,《洋葱》的销量却没有受到太大的影响。 第(1/3)页