第(2/3)页 想要实现弯道超车,就必须要有一代代人的付出,才有机会让后代过上美好的生活,让种花家成为世界的灯塔。 随后,许秋回到401S办公室,开始构思这篇《自然》文章。 核心亮点还是比较清晰的,那就是拥有高达18%的效率,大幅的碾压同领域中其他同行们的工作。 其实,如果只是想要投《自然》大子刊的话,光有这个亮点差不多就已经足够了,也不需要多做什么分析。 毕竟,其他同行还在费着劲冲击14%呢,现在这边都已经做到18%了,差距拉的非常大。 不过,现在要投的是正统的《自然》主刊,光有效率方面的亮点并不稳妥。 还需要把这个故事讲的好听,让审稿人和编辑认为这个工作非常有意义,值得“浪费”5页版面将其发表出来。 同时,还要在文章中尽可能的提出自己的观点,对每个实验现象都给出自己的解释。 一方面,如果在投稿前不解释,那么在审稿的时候,就可能会被审稿人指出来,认为是文章的缺陷,要求你去解释,如果编辑/审稿人觉得这种缺陷过多,可能就会直接拒稿。 另一方面,许秋认为学术观点,不管对不对,旗帜鲜明的亮出来都是很有必要的,因为真理总是越辩越明的,如果人们都在打太极,担心自己提出的理论或者观点是错误的,那科学是很难得以发展的。 .o0O〇…… 一番头脑风暴过后,许秋大致规划好了这篇《自然》文章的行文思路,一共有四张图片。 第一张图片,许秋选择常规配图,六合一的大图,包括: L6-Cl、Y20材料的分子结构、材料的光吸收光谱、材料的荧光光谱、器件的结构、器件的J-V曲线、器件的EQE曲线。 毕竟,报道的是有机光伏器件嘛,光吸收、器件性能这些肯定都不可缺少,何况这篇工作还是以高效率为主要亮点。 具体来说,现在最佳器件的光电性能参数是: 短路电流密度26.4毫安每平方厘米,开路电压0.89伏特,填充因是0.77,光电转换效率18.11%。 这里,许秋打算延伸一下,分析为什么Y系列材料相较于ITIC系列材料的性能更佳。 从分子结构上来看,Y系列材料中引入了含多个氮原子的缺电子核,构筑了ADADA型结构,代替了原先ITIC系列材料的ADA结构。 许秋推测,造成Y系列材料性能更佳的一个重要的原因,是Y系列材料中央的A单元,提供了额外的电子输运通道,使得Y系列材料具有较高的电子迁移率,后者是经由SCLC、CELIV等手段验证过的。 同时,非常高的荧光淬灭效率,高达0.77的填充因子,也证明了当下体系内的电荷输运性能确实极佳。 另外,还有一个实验现象,就是Y系列材料的性能受到侧链调控的影响非常大,也可以提供一个佐证。 像ITIC系列ADA型分子,电子的输运通道主要在两侧的A单元,那么对主要位于D单元上的侧链进行细微的调控,对分子本身电荷输运的影响就不大。 也因此,许秋之前对ITIC系列材料的侧链调控通常都是大改,比如将苯环侧链改为烷基侧链,合成IDIC,而没有进行太多细微的调控,比如设计6、8、10个碳原子的侧链,因为这样的改变对材料的性能影响并不大。 而Y系列ADADA型分子,电子的输运通道既在两侧的A单元上,又在中央的A单元上,如果对位于D单元上的侧链进行细微的调控,也会显著影响中央A单元电荷输运的性能,进而影响整体的电荷输运性能。 最终,许秋认为ADADA型非富勒烯受体材料,可以成为一个高性能材料的范例。 其他研究者可以以此为依据,开发出其他类似结构的高电子迁移率的受体材料。 第二张图片,许秋选择了若干种具有不同HOMO/LUMO能级结构的给体材料,包括L2、L6、PTQ1等材料,将它们和Y20受体材料相匹配,列出最终得到的器件性能,进行比较。 一方面,是为了感谢一下开发出来L2、L6材料的臧超军、卢长军课题组,如果没有他们,18%的效率大概率是冲不上的,很可能会和之前叠层器件一样,止步在17%; 另一方面,也是表达一个倾向,让人们不要一股脑的全去研究受体材料,给体、受体材料两手都要抓,两手都要硬。 换言之,许秋想表明一个观点:“聚合物给体的创新对于提高器件性能也至关重要”。 同时,在这张图中,许秋也引出来了能量损失的概念,为后文的分析做准备。 第三张图片,许秋规划了一张类似于之前放在《科学》投稿当中的半经验分析图谱,主要的考虑标准是能量损失、填充因子对于器件光电性能的影响。 这里,许秋的主要观点是:“低的能量损失和高的电子迁移率,是有机光伏效率达到20%以上的关键。” 同时,许秋还列举出了接下来努力的方向,当短路电流密度达到27.0毫安每平方厘米,开路电压达到0.926伏特,填充因达到0.80,光电转换效率就将突破20%。 第四张图片,许秋准备放一些有机光伏领域概念性的图片,包括通过柔性、半透明、大面积、刮涂等概念制备出来的器件成品图,主要是想展示一下有机光伏领域的优势。 毕竟,前面写了一堆东西都非常的专业,如果不是同领域的同行可能完全看不懂在说什么。 最后放上这些既“接地气”又有些“高端”的配图,瞬间给人的感觉就不一样了,可以加分不少。 科研本质上,其实也是一种买卖。 单单把一个工作给做了出来,这是不够的,还需要把它给推销出去,落地发表了文章,让同行们看到了,这才算完成。 而大多数的领域,都是现阶段无法应用的领域,其实很难评判不同领域工作之间的价值差异。 第(2/3)页