第一百五十二章 并非運氣使然
本來,,許秋還打算和學(xué)姐來一場深入的交流,,關(guān)于“非富勒烯衍生物”方向,。
卻沒想到她只是有一個初步的概念,。
這還討論個*哦。
此情此景,,很像是當(dāng)初她提出將鈣鈦礦材料,,融入有機光伏體系中一樣。
那時候,,她也是只提了一個概念,,后面的內(nèi)容都是許秋來開發(fā)出來的。
不過,,一向咸魚的學(xué)姐,,居然肯從二區(qū)灌水的舒適區(qū)中走出來,也是一件幸事,。
倒也不能為此去打擊人家,。
還是沉默以對吧。
……
許秋將學(xué)姐提出的幾點文章已經(jīng)修改完畢后,,去實驗室里找韓嘉瑩,。
此時,,她正在測試器件,,從旁邊基片堆疊的狀況來看,應(yīng)該快要測完了,。
一般在器件測試前,,都會比較在意基片表面的保護,一片片的都要正面向上,,整齊碼好,。
但對于測完的基片,尤其是效率很低的,,擺放起來就會隨意很多,,因為可能再過不久,它們就要被回收了,。
有機光伏領(lǐng)域,,主要的實驗工作還是材料的合成,,以及器件的制備與條件優(yōu)化,這兩者的變數(shù)比較大,。
至于其他的表征方面,,實驗操作相對固定,只要不出現(xiàn)重大的失誤,,那么測出來什么,,基本就是什么,主要看研究者怎么去分析實驗數(shù)據(jù),。
因此,,在合成完一批材料后,韓嘉瑩現(xiàn)在的主要工作就是制備器件,、測試器件,。
“如何,快測完了嗎,?”許秋問道,。
“快啦,我先測的是師兄的四個體系,,最高效率是9.8%,,沒有你之前做的高?!表n嘉瑩道:
“不過,,四個體系性能變化趨勢和你得到的基本一致,都是隨著支鏈碳原子個數(shù)的增加,,效率先升后降,,2OD側(cè)鏈?zhǔn)菢O值點?!?p> “趨勢一樣就行,,效率高一點低一點都沒關(guān)系的,再說了,,你用的是鋁電極,,而非銀電極,性能低也正常,?!痹S秋道:
“那么,你的兩個體系P3T和P5T呢,,變換了支鏈,,器件性能上,有沒有什么明顯的改變,?!?p> “P3T的體系,,性能變化不大,隨著側(cè)鏈縮短,,效率從6.20%到了6.42%,,”韓嘉瑩道:
“但是P5T的體系,改變還是挺明顯的,,隨著側(cè)鏈變長,,效率從4.01%,躍升到了5.88%,?!?p> 許秋思考片刻,說道:
“這個現(xiàn)象還挺有意思的,,看來對于P5T體系來說,,側(cè)鏈改變前后,剛好是一個重要的臨界點,,而P3T體系并不是,。
P5T有些類似于我當(dāng)初P4T的體系,后者是側(cè)鏈從2HD,,變?yōu)?OD,,效率大幅提升,再到2DT,,效率小幅下降,。”
“師兄,,這個發(fā)現(xiàn),,是不是也能發(fā)一篇文章吶?!表n嘉瑩道,。
“想多了,并不能,,你呀,,整天想著文章文章的,”許秋笑道:
“這個發(fā)現(xiàn)的分量還不夠,,只是描述了一個現(xiàn)象,最多變?yōu)橐痪涿枋?,寫在文章里面?p> 除非我能分析出來,,造成這種現(xiàn)象背后的原因,那樣的話還差不多,,但我現(xiàn)在并沒有這個能力,?!?p> “這樣啊,”韓嘉瑩似懂非懂的點了點頭,,說道:
“可我記得陳婉清學(xué)姐,,她打算做P4T-2OD結(jié)晶性,隨處理溫度變化的實驗,,那個不也是描述了一個現(xiàn)象嗎,?”
“不太一樣,”許秋道:
“因為她可以結(jié)合光吸收光譜,、透射電鏡,、原子力顯微鏡、掠入射X射線衍射等表征手段,,進行綜合分析,。
換種說法,就是她能做的表征多,,能講一個完整的故事出來,,而我的這個發(fā)現(xiàn),只是故事的一個開頭,?!?p> “我好像明白了,看你當(dāng)時說話的語氣,,還以為又一篇文章到手了呢,。”韓嘉瑩道,。
“我只是有感而發(fā)罷了,,想灌水也不是說灌就能灌的?!痹S秋笑道,。
……
學(xué)妹繼續(xù)實驗,許秋站在她旁邊,,開始分析:
目前看來,,她制備器件的熟練度,已經(jīng)很高了,,各種儀器操作,、幾種旋涂方法均已掌握。
而且基于他的體系,,學(xué)妹也重復(fù)出來了9.8%的效率,,他當(dāng)初不用銀電極,最高值也只是9.99%,差別不大,。
至于她的兩個體系,,P3T、P5T,,大多數(shù)能用到的已知的實驗優(yōu)化手段,,包括引入氟原子、調(diào)控側(cè)鏈,、真·熱旋涂,,都已經(jīng)用的差不多了。
這就說明,,這兩個體系潛力已盡,。
除非再出現(xiàn)顛覆性的實驗優(yōu)化手段,方能扭轉(zhuǎn)乾坤,。
但想想也知道,,并不容易。
那么,,最終結(jié)果,,P3T、P5T的器件效率大概率在6%-8%之間徘徊,。
對應(yīng)的文章檔次,,大致是一到兩篇二區(qū)。
大概率能發(fā)兩篇,,因為類似的分子結(jié)構(gòu)幾乎沒人報道,,雖說P3T、P5T兩者的結(jié)構(gòu)相似了些,,但畢竟是不同的結(jié)構(gòu),。
如果一個效率6%、另一個效率7%,,先發(fā)6%的,,再發(fā)7%的,就更加合適了,。
這就是自己做合成實驗的優(yōu)勢所在,。
因為很多組是不做合成的,那么就形成了一個門檻,。
只要器件制備水平夠高,,稍微改一改分子結(jié)構(gòu),得到一個差不多的結(jié)果,,就能發(fā)一篇文章,。
這樣看來,當(dāng)初許秋選擇從P4T體系開始試水,,還是蠻幸運的,。
當(dāng)然,也不完全是運氣使然,。
那時候,,他挑選材料,并不是拿個骰子擲出,,點數(shù)是幾就是幾T,,也是有自己考量的。
首先,,許秋根據(jù)文獻報道的DFT結(jié)果,,總結(jié)出了一套自己的理論:
DFT結(jié)果中,能級分布總體上比較均勻,,可以保證材料的共軛性能,,有利于電荷輸運,HOMO/LUMO能級分別集中分布在D/A單元上,,有助于激子拆分,。
這種結(jié)構(gòu)的分子,大概率性能會好一些,。
然后,,他再用高階DFT模擬,計算了從P2T到P5T這四種分子后,,仔細(xì)觀察了這些分子的HOMO/LUMO能級分布圖,。
表現(xiàn)最好的P4T,其次是P2T,,最后是P3T,、P5T就差一些。
整體上,,P4T的能級分布較為均勻,,每個結(jié)構(gòu)單元上均有分布,分子的共軛性比較好,。
而且它的HOMO/LUMO能級,,分別集中在D單元2T上和A單元2TBT上。
既符合他的理論,,實踐上又證明了性能確實好,。
許秋推斷,造成這樣的情況,,或許和P4T是對稱的結(jié)構(gòu)有關(guān),。
相對來講,非對稱性的P3T、P5T就差一些,。
但這套理論也不是完美的,。
比如P2T,同樣是對稱的結(jié)構(gòu),,從HOMO/LUMO能級分布圖上來看,,分子的共軛性也比較好,但性能卻是四組材料中墊底的,。
這就表明,,有其他理論框架外的因素,對結(jié)果造成了影響,。
具體是什么影響,,目前的許秋也很難分析出來。
畢竟,,擁有幾百上千個原子的材料,,在微觀尺度上的復(fù)雜程度,那是難以想象的,。
肥美的韭菜
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