241 阴差阳错(求订阅)(1 / 2)

回到216,许秋前往手套箱配制了两个溶液,基于他的三代8系列以及学妹的B4T系列,即两个最高效率的3D-PDI体系。配制时,溶液浓度提高约4%,他打算采用今天刚制定的溶剂添加剂引入的新策略。

随后,他利用学妹周日留下来的氧化锌预聚体溶液,以及清洗干净的ITO基片,旋涂了20片氧化锌基片,置于200摄氏度加热台上高温退火。

下午,韩嘉莹和陈婉清乘坐校车离开,前往张疆做合成。学妹的主要工作是大批量合成她的第二代B3T/B4T材料,至少要拿到200毫克以上的最终产物;学姐新买的1,3-茚二酮(A单元)还在路上,她打算先把D单元的醛基化反应准备起来,等A单元到了就可以直接进行合成。

一点二十多分,许秋进入实验室,准备做一批器件。

孙沃似乎也有旋涂的想法,不过他看到许秋后,主动将手套箱避让出来。

许秋朝孙沃友善的点点头,将退火完成的氧化锌基片传入手套箱,随后在两瓶溶液中用新策略小心添加DIO,接着轻轻晃动瓶子一分钟,让DIO均匀的分散在溶液中,最后清洗手套箱氛围5分钟,这才再次进入手套箱,开始旋涂。

这次,他直接采用模拟实验室中摸索得到的最佳条件,作为自己的实验条件。

在旋涂的过程中,许秋非常认真专注,试图抓住上次实验时一闪而逝的灵感。

然而,20片器件旋涂完毕,并没有之前灵机一动的感觉出现。

许秋只好无奈的耸耸肩,把这些器件传送到蒸镀舱内,开始蒸镀。

在等待真空度下降的过程,他也没闲着,把学妹带回来的20多个产物和中间产物的样品,各取1毫克左右,装入核磁管,加入氘代氯仿溶解,去老化楼送了一次样,测试核磁共振氢/碳谱。

从老化楼赶回来,他又马不停蹄的继续蒸镀、测试。

最终,这批器件效率最高值达到了7.35%,学妹的体系也达到了6.50%。

看到这个结果,许秋舒了一口气,不算出人意料,他也没指望一次性达到模拟实验室中的最高值7.50%,只要能接近这个数值就好。

毕竟,这次在模拟实验室中得到的最高值和以往不同,以往可能是几次或者十几次的实验结果中的最高值,而这次经过反复优化后,是取近百次的实验结果。

看上去是7.50%,实际上大概是7.30±0.20%。

这次20个器件中只有10个是许秋自己的,样本数量不算多,结果只要落在7.30%附近就算正常。

……

接下来的两天,许秋又连续做了两批器件,同时他还把那20多个产物和中间产物,进行元素分析的送样。

这些涉及到分子结构的基础表征测试,全部中间产物都要进行的;

诸如光吸收、能级测试、显微形貌等针对有效层或者器件的表征手段,就不需要面面俱到了,只要考虑最终产物即可。

一连三天,做了三批器件,许秋终于在现实中重复出了7.48%和6.60%的效率。

他在做实验的时候,也一直在思考,有没有什么地方可以完善的更好,尤其是一些现实中难以做到的,而利用模拟实验室可以做到的优化手段。

还真被他发现了一条路子——可以采用模拟实验系统II,对电池器件的传输层进行优化。

在现实中,针对传输层,通常的做法是在实验启动前,做一波探索实验,确认一组实验条件,固定下来长期使用。

一方面,现实中想要优化传输层,比如更改蒸镀三氧化钼的膜厚,每变换一次条件就要重新蒸镀一次器件,再加上实验数据是会波动的,必须大量的数据才能确认最优条件,实验的时间成本非常高,。

另一方面,传输层对于器件性能的影响不大,确立了一组通用条件后,可能无法在所有体系中发挥100%的效果,但在大多数体系下都能够稳定发挥95%以上的效果,这便足够了,不需要每换一个体系就重新摸索一遍。

但许秋有模拟实验室II,可以完美解决这个问题,数十台蒸镀机器同时工作,完全可以一波就把条件给摸索清楚,而且还不会花费太多的系统积分。

之前没想到这一点,主要原因是开启模拟实验室II之后,有很长一段时间许秋都没有做器件优化工作,此外也是受了思维定势的影响。

现在思路打开了,许秋瞬间发散思维,想到了很多点子:

比如,除了三氧化钼的膜厚优化外,氧化锌的制备条件也可以摸索一番,包括膜厚、退火温度、退火时间以及其他制备工艺。

再比如,可以试一试正结构的器件,虽然大多数情况倒结构的性能更佳,而且许秋经过长期的实验也已经习惯采用倒结构器件,制备起来更加得心应手一些,但不排除有例外出现的可能性。

此外,还有其他科研工作者开发出的一些新型传输层材料,比如PFN、PDIN,已经商用化了,而且也不贵,可以找深城那家光电材料公司购买一些。

金属电极的膜厚倒是不用优化,因为只要膜厚超过一定阈值,确保器件不发生断路,具体厚度并不重要,哪怕蒸镀到1000纳米厚,和100纳米厚也没什么差别,反而可能因为电阻增大了10倍,导致效率降低了0.01%也不是没可能。

当然,电极种类还是要考虑的,常用三种电极,金、银、铝的功函数各不相同。

不过,有之前PCE11时期的探索经验,这方面许秋已经摸索过了,当前体系下最佳的电极是银。

基于这些思路,许秋给模拟实验人员下达了指令:

以现有最优实验条件为基准,优化两种3D-PDI系列电池器件的加工工艺,第一优先级是调控三氧化钼的膜厚,第二优先级是调控氧化锌制备条件,第三优先级是正结构器件的尝试,第四优先级是是引入新型传输层材料(暂时没有材料,处于冻结中)。

“总的来说,这次算的上是阴差阳错,经过连续三天的实操,之前的一闪而逝的灵感没抓到,反而产生新的实验灵感。”许秋自我总结,随后感慨道:

“就是积分消耗有点快啊,每周3000进账,实在是有些捉襟见肘,好在之前有先见之明积攒了不少,暂时还算够用,希望下次权限提升,能够弥补吧。”

……

周三晚上。

因为魏兴思这周四要出国,所以这些天他还是比较忙的,在周一组会后他就基本没怎么管实验室了,一直在忙自己的事情。

现在终于准备妥当,空闲下来,便打算和学生们谈谈心,了解下最近的实验进展。

第一个被点名的是吴菲菲,不过她进去218没多久,大约三分钟后,便从办公室里出来了。

“许秋,魏老师找你。”吴菲菲说道,表情看着还挺开心的。

“好。”许秋点头回应,今天的实验已经完成,也没什么事情干,此时正在看文献,试图从中找点灵感出来。