而現在許秋10%的效率,談得上是突破,卻不算重大突破。
將心中的雜念拋開,許秋開始仔細分析數據。
不論如何,作為科研工作者,最核心的還是要把自己的工作做好。
一共有上千個器件的JV數據結果,光是分析這些龐雜的數據,許秋就花費了半個小時的時間,也得到了不少結論:
第一,最佳的體係為H22:IDTTICIN,效率達到了10.12%,原先H22:IDTICIN體係的效率是7.6%,這表明IDTT單元相比於原先的IDT單元,光電性能提升了不少。
許秋立刻認識到IDTTICIN將是一個非常重要的標樣體係,便將IDTTICIN命名為ITIC,對於標樣體係來說,名稱簡單一些比較好,就比如PCE10、P3HT、PCE11、PCBM這些。名字簡單就容易被其他人記憶,也容易得到同行們的認可。
此外,ITIC的體係,和3DPDI體係不同,這種ADA分子的最優器件加工條件,不需要退火後處理,也不需要溶劑添加劑,隻需要正常的噴塗即可,非常的簡單,很“乾淨”。
而且,正常旋塗出來的器件性能要比噴塗法製備的器件低2%左右,僅為8.33%,如果其他人不知道噴塗這個技巧,就會比較難以重複出來這個結果。
第二,基於IDTICIN4F/4Cl/DM這些結構,性能相較於IDTICIN,4F和DM體係有所提高,幅度也不算小,從6.22%分彆提升到了8.92%和8.06%,而4Cl體係反而略微降低,至5.77%。
第三,學妹的H3x體係,也就是在BDT單元上引入氟原子後,器件的性能並沒有提高,反而略微降低。
根據現有的文獻,從統計學上來看,BDT上引入氟原子,性能提升的概率大概在20%左右,當然的想法是雖然這個概率不高,但也值得嘗試,現在撲街了,也沒什麼大不了的。
因為哪怕是撲街的材料,和ITIC結合,器件性能也有8.72%,最後拿出來水一篇ACSAMI還是沒什麼問題的。
第四,博後學姐的FNICIN體係,被許秋簡稱為FNIC,效率最高可達9.64%,最優的匹配給體為窄帶隙的PCE10,而非寬帶隙的H22係列。
許秋推斷可能是分子共軛長度延長,光吸收範圍會向近紅外的方向移動,以至於和窄帶隙的材料形成互補的光吸收。
他順手讓模擬實驗人員測了一個光吸收光譜,得以驗證,IDTICIN、ITIC、FNIC的共軛長度分彆為5、7、9,光吸收的範圍大致各為550750、600800、650850,也就是共軛長度每提高2,光吸收大約紅移50納米。
除了得出了四個結論外,許秋還順便想出了接下來的優化方向。
第一優先級,合成IDTTICIN4F、IDTTICINDM和FNICIN4F,分彆被他簡稱為IT4F、ITDM和FN4F。
第二優先級,合成單氟、單甲基取代的ICINF,ICINM單元,單氯取代的結構合成出來意義不大。這樣做既可以發文章,又可以明晰引入雜原子、甲基的數量對器件性能的影響。很多時候雖然能夠大概猜測到變化趨勢,但沒有把材料合成出來,再經過測試,那就隻是猜測而已。
第三優先級,側鏈修飾,使用噻吩側鏈以及苯環間位連接己基的側鏈取代ITIC體係中苯環對位連接己基的側鏈。
和當初衝刺效率的時候不同,那時候是新結構,達到多少多少的標準,差不多就是什麼檔次的文章,比如8%就是二區,10%就是一區。
現在對於這些新工作來說,相當於同屬一個類似的結構,器件的效率隻要保持在一定數值以上,不一定每次都取得效率突破,隻要把故事講得好聽,也能夠發表不差的文章,比如AM這樣頂刊級彆的文章。
當然,想要發表更好文章,比如《自然》主刊、大子刊級彆的,還是要把效率做上去,至少也要打破現有的效率記錄。