“沒問題。”韓嘉瑩又掃了一眼便簽內容,同時記住了便簽紙的位置。
“那你先做器件吧,等你做完我再過來,辛苦你啦。”陳婉清道,本來她今天也是有實驗的,但還是把手套箱讓給了韓嘉瑩,畢竟做器件的流程長,優先度更高一些。
“好的。”韓嘉瑩點了點頭。
待陳婉清離開,她突然說道:“師兄,你要做什麼體係?”
許秋剛把一片器件裝在樣品托內,正準備測試CELIV,而學姐學妹兩人的對話,他隻聽了個開頭,後麵就專注實驗了。
在聽到“師兄”這個關鍵詞後,他愣了一下,很快反應過來,回了一句:“讓我先想想。”
他的體係已經被證實了熱旋塗法有效,那麼初步嘗試的策略,應該是直接選擇最優的材料,對其進行精細調控。
如果器件性能能夠進一步提升,再推及至其他體係也不遲,還可以把最終結果更新在他投稿AM的那篇文章上去。
許秋很快下定決心,說道:
“我隻做一個體係就好,P2FBT4T2OD和PC[70]BM的,溶液你應該知道在哪裡,條件的話你看著來吧。”
“讓我看著來,”韓嘉瑩小聲嘀咕著:“師兄這麼相信我嘛……”
“你說什麼?”
“沒什麼,師兄安心實驗吧,這邊就交給我。”
……
整個下午,許秋忙於自己的實驗,隻偶爾和韓嘉瑩閒聊了幾句,不過都是與具體實驗細節無關的。
大方向已經指明了,具體細節交給她來補充,問題應該不大,畢竟學妹的科研水平還是令人放心的,他感覺自己的身份越來越像是一個導師了。
晚上八點左右,韓嘉瑩的器件蒸鍍完畢。
雖然許秋對她具體的實驗過程沒怎麼關心,但對於實驗結果,他還是非常在意的,於是便湊到了她的旁邊。
實驗室裡,除了許秋他們兩人在準備測試外,陳婉清也在做實驗。
不過,她在另一邊旋塗手套箱裡,研究著新儀器,她對下午做的那三個體係的熱旋塗器件,並沒有抱太大的希望。
她的注意力完全集中在新的研究工作上,也就是基於許秋P4T材料的細分工作,考察不同處理溫度對結晶性能的影響。
課題組晚上一般人都比較齊,因為研究生的課程很少安排在晚上,學校裡的活動也是在白天居多。
外麵的辦公室中,田晴在努力碼字寫文章,因為她太能拖了,魏老師昨天給她下了最後通牒,這周她的文章必須寫好、改好、投掉。
吳菲菲在閱讀剛剛出爐的十幾篇鈣鈦礦相關的文獻,她本來打算做實驗的,試一試新儀器,但手套箱今天一整天都被有機三人組占領了,她也就沒有和他們爭。
段雲則在處理熱電數據,這幾天都是笑容滿麵的,實驗工作似乎很順利,看樣子很快要弄出一篇文章來了。
雖然他的設備搭建花費了近半年,但在設備在搭好後,他的科研工作似乎進了快車道。
磨刀不誤砍柴工這句俗語還是有一定道理的。
韓嘉瑩用鑷子把基片從樣品支架上取下,整齊的放入兩個培養皿中裝好。
一共有24片基片,有效層薄膜大多塗覆完整,隻有一兩片看起來略有瑕疵。
器件上麵的電極明晃晃、亮閃閃的。
常用的金屬電極有金、銀、鋁三種。
魏老師實驗室裡一般默認用的鋁電極,一方麵是因為便宜,另一方麵也是因為它的性能不算差。
這次的電極銀光閃閃的,用的肯定不是金,而銀和鋁電極外觀比較相近,倒是不太好分辨。
許秋通過直覺判斷,銀電極的概率更大些,便問了一句:“這次蒸的是銀電極?”
“沒錯,我沿用了師兄做出最高效率器件時的條件。”韓嘉瑩點點頭道:“對了,我們先測哪片呢?”
“我都不知道你具體都做了什麼條件的……”許秋無奈道。
“那我隨便挑一片吧。”韓嘉瑩道。
說完,她手持鑷子,在培養皿上方晃來晃去,似乎在尋找合適的目標。
幾秒鐘後,她挑準了一片基片,從側麵翹起一個角,然後夾了起來,說道:“就這片吧。”
“好啊。”許秋沒什麼意見。
他看了一眼基片背麵的側邊,標注有“XQ,110,2.5K”。
沒猜錯的話,應該指的是110攝氏度熱旋塗,2500轉,這似乎是他體係曾經的最優條件。
最近一個多月,都是學妹在幫他做實驗,他已經很久沒有親自做器件,具體的實驗條件都有些記不清楚了。
連接好基片和測試儀器後,韓嘉瑩點擊電腦軟件的“測試”按鈕。
“滴”的一聲,源表數顯屏幕上的數值開始閃動。
這是這一批次的首個器件,許秋還是很在意其性能的,他緊盯著源表上的示數。
雖然器件的亮態JV曲線,以及具體的光電參數,要等測試完畢後才能在電腦上顯示,但是通過源表的實時讀數,可以大致估算出器件的短路電流密度。
他注意到,當電壓值為0的時候,電流數值為1.65……毫安,因為數字是連續變化的,所以他隻記住了前三位數字。
許秋心算了一番,電池的有效麵積為0.09平方厘米,那麼短路電流密度大致在1819毫安每平方厘米。
這個數值在有機光伏領域中,已經不算低了,如果開路電壓在0.9伏特左右,填充因子在0.60左右,那麼器件的光電轉換效率就接近10%了。
又過了幾秒鐘,測試結束。
電腦自動繪製出JV曲線,並顯示了各項光電性能參數。
韓嘉瑩一直盯著電腦屏幕,看到上麵的數據後,她激動道:
“超過10%了,效率有10.12%呢。”
“不錯,開門紅啊。”許秋笑道。
他倒沒有像學妹那麼激動,一方麵是他提前推斷出了結果,另一方麵這個效率雖高,但也並沒有突破他之前的紀錄。
學妹的聲音也驚動了陳婉清,她轉過頭看了看,朝許秋說道:“超過10%了?是你的體係吧。”
“是我的,現在說明用新儀器塗出來的薄膜不比之前的差,至少重複出了10%的結果。”許秋道。
“不錯,繼續加油。”學姐鼓勵了一句,便轉身繼續她的實驗。
“我們也繼續吧。”許秋拍了拍韓嘉瑩的肩膀。
“嗯~”
很快,她便測完了第一片器件上全部的六個數據點,效率最高值10.18%,最低值10.05%。
“師兄,數據的波動似乎比之前小了很多。”韓嘉瑩道。
“我也注意到了這個情況,就是不知道是不是特例。”許秋道:“再測一片同轉速下100攝氏度,這個條件有做吧。”
“有的。”韓嘉瑩把測試完畢的基片反麵朝下,放回原來的培養皿,然後取來標有“XQ,100,2.5K”的基片。
幾分鐘後,測試完畢。
這次的最高值是10.46%,最低值是10.28%。
“看來,數據波動確實是變小了,而且效率的絕對數值,都和我之前的最高效率值差不多了。”許秋道:
“這回測同轉速下90攝氏度的。”
“好的。”學妹快速替換基片、測試。
最高值10.38%,最低值10.11%。
韓嘉瑩思考片刻,問道:
“效率降低了,要換回100攝氏度的體係,測3000轉速嗎?”
“可以。”
“提高了,10.68%!”
“還有更高轉速的嗎?”
“還有3500轉的。”韓嘉瑩這次直接找到了對應的基片,開始測試。
許秋心中盤算,到目前為止,他的體係都已經出現三種溫度條件,三種轉速條件了。
他又掃了眼培養皿中的基片,大多數都是標注“XQ”的,便好奇問道:“我的體係你做了多少樣品?”
“師兄的有16片,陳婉清學姐的6片,我的2片。”韓嘉瑩說完,又迅速補充道:
“彆多想,我隻是想用你的體係作為參照,找到規律,然後搬運到我的體係中,畢竟你的效率高嘛。”
“行吧,姑且信你。”許秋道。
那應該是各自四種條件,轉速從2000到.m.,溫度從90到120攝氏度。
不多時,韓嘉瑩測試完畢。
“這片最高有10.92%,”她先是一喜,隨後輕歎道:“可惜沒有更高轉速的了。”
“下次有機會再做一批就是了,”許秋鼓勵道:“突破11%還是非常有可能的。”
從現有的結果來看,在100攝氏度條件下,效率隨著轉速的提高而提高,而且還沒有出現拐點。
&n.以上,就有希望獲得更高的效率。
從10.92%到11%,隻差0.08%,問題應該不大。
……
看到了效率突破11%的希望後,許秋心思也活絡了起來。
現在有機光伏領域中作為基準的PTB7TH給體材料,它的彆名是PCE10。
因為它是首次報道的,效率超過10%的體係。
之後,經過五六年的發展,國際上大量的研究人員,不斷優化PTB7TH體係的器件製備方法、傳輸層材料和電極材料的選擇,發表了上百篇相關論文,將其最高效率提高至12%。
但到目前為止,除了PTB7TH體係外,其他報道出來的效率超過10%的有機光伏材料,還沒有一種效率能夠超過11%的。
那麼,如果許秋的P2FBT4T2OD材料在首次發表時,效率就能達到11%,他就有資格將這種材料命名為PCE11。
現在,距離這個目標,隻差一步之遙。