第(2/3)页 本身“短评”就有点像是论坛一样的存在，大佬们在上面发点评论，就如同是论坛灌水一般。 在了解四种投稿格式后，许秋没有纠结太久，便直接选择了“报告”格式，也就是2500字左右，大约3页的篇幅。 因为他做的叠层器件，把有机光伏领域的效率直接推进到15%以上，接近16%的水平，属于非常重大的突破。 他没必要把工作做的太过细致，主要是起到一个类似于抛砖引玉的效果，吸引其他科研工作者的关注。 要是能吸引到一些研究方向摇摆不定的课题组，投入有机光伏的怀抱就更好了。 毕竟，许秋一个人能耐再大，也不可能把有机光伏领域所有的活都干完，还是要靠其他工作者共同完成。 进入这个行业的人越多，这个领域发展的也就越快越好。 就像这次选择叠层器件顶电池材料时，自己课题组的材料就有些不够用了，需要找一些外援材料。 确定了文章格式后，许秋本来打算下载几篇最新“报告”格式的《科学》论文当做模板的。 结果发现下载不了，只能预览标题、文章作者、摘要等基础的信息，如果要阅读全文，或者下载文献全文pdf，就需要付费了。 他这才想到学校没有购买《科学》的电子版资源。 不过，很多期刊的电子版收费是有期限的。 也就是说文章发表后经过一定时间，会自动转换为开源文章，这个期限有的可能是一年，有的可能是两年。 因此，许秋找了找往期的《科学》论文，从中下载了几篇已经开源的“报告”格式论文，开始对照着制作模板。 大体上和之前acs、rsc、wiley旗下期刊的格式差不多，改变的主要是一些细节： 比如，正文中参考文献的标注，不是常见的上标，而是正常的字体大小直接跟在语句后面，用的也不是常见的方括号[]，而是圆括号()； 参考文献本身的引用格式也和其他期刊有所不同，年份需要加圆括号，放在页码的后面。 大致花费了一个小时，许秋终于完成了文章撰写前的准备工作。 接下来，就是构筑《科学》论文的大致框架。 …… …… …… 三天后。 周三下午，许秋完成了这篇《科学》论文的大致框架。 正文中，他一共规划了三张图片。 第一张图片的主题是“基于am1.5g标准光照条件下，对二终端法叠层有机太阳能电池器件理论效率的半经验分析”。 这张图片属于叠层器件文章中较为常规的配图，在平常单结器件的文章中并不多见。 具体细分为a、b、c、d四张小图。 其中，a图是核心。 许秋构建了一个三维立体坐标系，xyz三个坐标分别为： x，外量子效率eqe，从65%到85%； y，顶电池的光吸收边λo，近似于顶电池材料可以吸收光波长的最大值，从900到1200纳米； z，器件的理论光电转换效率pce，从12%到30%。 此外，还有第四个变量，即每个子电池的能量损失eloss，分为0.4、0.5、0.6、0.7、0.8电子伏特五个档次。 同时，假定填充因子ff恒定为0.75。 经过计算，得到在不同子电池能量损失下，光电转换效率随外量子效率和顶电池的光吸收边变化的曲面图像。 因为能量损失有五个档次，所以对应的三维立体坐标系中就有五个曲面。 许秋为了表述直观，还给五个曲面染了色，从蓝到红分别表示光电转换效率逐渐增大。 这张图片看起来比较高端，但其实背后的计算过程并不复杂。 顶电池的光吸收边，可以通过公式换算出有效层材料的禁带宽度，禁带宽度再减去假定的能量损失，就得到了开路电压。 禁带宽度已知，外量子效率已知，可以通过积分计算得到短路电流密度。 最后，填充因子是给定的0.75。 三者相乘，就得到了最终的光电转换效率。 理论预测的结果还是比较美好的。 在光吸收边为1100纳米，外量子效率75%，填充因子0.75，能量损失0.6电子伏特的条件下，有机光伏叠层器件的效率可以达到20%！ 20%！ 然而，理想很丰满，现实有点短。 现实的情况是，每个值都比理想情况下差5%左右。 比如，光吸收边实际上只有1000纳米，外量子效率只有70%，填充因子只有0.70，能量损失是0.65电子伏特。 从而导致，现实里的结果差不多就是20%*0.95*0.95*0.95*0.95=16.3%。 而现在都还做不到16.3%呢。 不过经过许秋团队的努力，已经非常的接近这个数值了。 剩下的b、c、d三张图片，就是把三维坐标系之下立体的a图，变为二维坐标下的平面图。 也就是分别固定外量子效率、顶电池的光吸收边，以及每个子电池的能量损失，三个变量其中的一个，考察光电转换效率随另外两个变量变化的二维图谱。 其中，光电转换效率同样通过之前的蓝红颜色进行表示，并绘制出等效率线。 值得注意的是，在这些半经验分析图片中，许秋都把填充因子恒定为0.75。 一方面，是因为填充因子相对比较特殊。 它虽然是变量，但影响它的因素非常多，不是很好优化和界定，不像短路电流密度和开路电压，可以认为直接和材料禁带宽度相关。 理论上讲，填充因子主要受到太阳能电池器件本身的影响，最终得到的器件串联电阻越大，并联电阻越小，填充因子就越小。 但实际上，不论是串联电阻还是并联电阻，都是在涂膜后才测试出来的，在涂膜前怎么让这两个数值随心意而改变，是比较难以做到的。 换言之，器件填充因子的优化，几乎是纯粹的结果导向。 填充因子比较小的体系，用到的光电材料以及加工工艺，在发展的过程中会被自动淘汰，或者自动转为冷门的领域。 比如，全聚合物有机光伏的n2200的体系，填充因子通常会比较低，甚至只有0.5、0.6左右，现在做这个领域的研究者就非常的少。 另一方面，也是因为在一个三维立体图谱中，只能有三个自变量，如果再加上一个填充因子作为变量，就需要用到四维坐标系了。 四维坐标系，许秋就算想画，也画不出来。 况且，现在虽说是三个自变量、一个因变量，其实也是有限制的。 其中一个自变量“每个子电池的能量损失”并不是连续变化，而是以0.1电子伏特为间隔跳动变化的。 如果这个变量也连续变化，那么最终得到的就是连续曲面。 点动成线，线动成面，面动成体。 连续变化的曲面就会等效为一个立体的结构。 此时，“每个子电池的能量损失”变量，将取代光电转换效率成为新的z坐标。 而原本是z坐标的效率将“坍缩”为颜色，或者是一个强度值，从而得到一张真·立体图谱。 在纸张这种二维空间中，是无法表达“真·立体图谱”这种三维图谱的。 这也是之前“每个子电池的能量损失”非连续变化的原因。 第二张图片，单结器件相关的表征。 这个和平常发的文章没什么太大的区别，相对比较常规，许秋暂定做四张图片： 顶电池、底电池有效层材料的分子结构； 顶电池、底电池有效层的光吸收光谱； 单结顶电池、底电池器件各自的j-v曲线； 单结顶电池、底电池器件的eqe曲线。 第三张图片，叠层器件相关的的表征。 有些类似于第二张图片，许秋暂定做六张图片： 叠层器件的结构示意图； 能级结构图，包括电极功函数、有效层和传输层homo/lumo能级； 叠层器件效率随着顶电池和底电池厚度变化的二维图谱，类似于第一张图的b、c、d图，光电转换效率用颜色表示，并标注出等效率线； 最佳叠层器件的j-v特性曲线； 最佳叠层器件的eqe曲线，包括两个电池单独的eqe曲线和总的eqe曲线，同时简单分析电流损失分布； 不同光照强度下的最佳叠层器件的j-v特性曲线。 三张图片许秋已经全部绘制完毕。 其中，第一张图片是通用的，第二和三张图片，是许秋根据现有的体系，绘制出来的初代版本，之后如果更新了体系，直接更换即可。 平常发其他文章，还需要编编故事，讲一讲心路历程。 现在许秋准备投的这篇《科学》，反而不需要那些东西，简简单单把结果讲出来就可以。 毕竟，有器件效率这个最大的亮点进行支撑。 不过，现在叠层器件效率只有15%，许秋觉得这个结果还是不够震撼。 如果能够上16%、17%，那就比较稳了。 第(2/3)页