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这一周,许秋基本就耗在张疆实验室了。
周二上午,拿到新买的两种单体后,他投了四个反应。
目标产物有两种,分别是P2FBT4T-2oD和P2FBT4T-2DT,每种各投了两个。
周二晚上,关停反应并进行封端,然后用混合溶剂进行索氏提取,晚上十二点结束实验,留宿张疆。
周三早上,赶回邯丹校区上课,下午再回去做后处理,氯仿索氏提取,烘干,晚上十一点结束实验,再次留宿张疆。
一切顺利,没有意外发生。
毕竟这几周加起来一共投了十几个反应,实验操作上他早已经驾轻就熟。
唯一遗憾的是,张疆实验室一直都只有他一个人,既没见到陈婉清,也没见着韩嘉莹,就连段云都没有过来。
周四上午,许秋带着第五批产物,返回邯丹校区,验证材料的光电性能。
配制溶液,制备器件。
陈婉清倚靠在手套箱旁,问道:
“猜猜看,效率能做到多少?”
“之前有7%,这次大概率会更高,说不定这回能上8%。”
许秋合成完材料就匆忙返回,没来得及在模拟实验室中检验,所以也不敢把话说得太满。
“要是能上8%,学弟你可就发达了。”
“具体结果如何,测完就知道了。”
开始测试。
……
没想到,开门红!
第一片器件,效率就达到了,
8.88%!
这是基于P2FBT4T-2oD的体系,符合之前的预期。
从最早的PBT4T,材料经过三代的迭代,光电性能终于取得了突破。
对于有机光伏的一个新体系来说,8%是一道重要的分水岭,这意味着该工作有机会发表在一区的期刊上。
而且现在只是初步结果,还有进一步提升的空间。
下一个重大的分水岭,是效率达到10%。
如果实现了,那就是开创先河式的成果。
到目前为止,有机光伏领域,效率超过10%的体系,一只手就能数的过来。
“这个数值还蛮吉利的。”许秋笑道。
“是啊,你这都快接近9%了,我们还是把结果先和魏老师讲一下吧。”
“现在就告诉他吗?不等开组会的时候再说?”
“数据这么好,他可能会有所安排,还是现在去吧。”
……
218房间。
听完两人的汇报后,魏兴思有些激动:
“效率现在接近9%?”
“还是没有经过优化的结果?”
得到肯定的答复后,他大手一挥,语速很快的说道:
“陈婉清,你把手头的工作停下,先和许秋一起做他这个体系。”
“器件性能、各种表征、写文章三管齐下,一定要赶在别人之前把这个工作投出去。”
“好的。”
两人点点头,而后各自领到一罐椰汁。
前段时间,有一次魏老师想拿饮料出来,结果一伸手却拿了个寂寞。
看来现在冰箱又重新补满了。
……
许秋接下来的主要工作,就是魏老师说的那三点:
继续优化器件性能,补充各项表征,撰写文章。
对于一篇优秀的学术论文来说,创新点和优异的性能,两者缺一不可。
这两点就像是骨架一般,支撑起整篇文章。
但光有骨架也是不够的,还需要其他的表征数据,作为佐证,使整个体系更为丰满。
像是有机光伏领域,如果涉及到新材料的合成,就需要用凝胶色谱法gPc,测试材料的相对分子质量、多分散系数,通过元素分析,得到材料中各种元素的占比情况,还要测试核磁共振nmR,氢谱和碳谱。
之后还有一系列表征测试:
热学表征,包括差示扫描量热法Dsc,用来测试材料的玻璃化转变温度和结晶温度,以及热重分析法Tga,可得到材料的热分解温度。
光学表征,包括光吸收光谱uV-vis、荧光光谱PL,还有更高级的表征手段——瞬态光吸收光谱Ta,瞬态荧光光谱TRPL。
电化学表征,用循环伏安法cV,测试能级结构,主要是homo/Lumo能级,计算禁带宽度。
形貌学表征,包括透射电子显微镜Tem、原子力显微镜aFm,扫描电子显微镜sem。
分子堆砌结构,包括掠入射广角X射线衍射gIwaXs等。
这些都是基于聚合物给体材料,或者有效层共混薄膜的表征手段。
此外,还有针对电池器件的表征测试:
光电性能表征,包括最重要的J-V特性曲线,以及外量子效率eQe。
电荷输运动力学研究,包括线性载流子增压法ceLIV,时间飞行法ToF,空间电荷限制电流法scLc。
一整套流程全部走完,如果不同的表征手段之间,可以相互印证,得到的结论没有自相矛盾,这样的工作就非常完美。
但实际情况下,很难出现这样的理想情况。
一方面,并不是所有研究者都有全套的表征设备可以用,比如gIwaXs、Ta这些设备,大多数实验室都是没有的。
另一方面,不同表征手段得到的结论可能会有所出入,就要有所取舍,合理的选择实验数据来论述。
而且,辛辛苦苦测试了这么多数据,也并不是全部都能放到正文中的,大多数的数据都被隐藏在了角落里。
这是因为,期刊对发表文章的篇幅和图片数量有要求,不同期刊要求也不同。
有机光伏领域,一般communication格式的文章,正文图片在5张左右,article格式的文章,正文图片在7张左右。
其他的图片,只能放在支持信息中作为补充材料。
……
现在这个基于P2FBT4T-2oD的工作,许秋虽然还没动笔写文章,但最核心的问题已经被他攻克了,剩下的工作就简单了许多。
至于器件效率能不能达到10%,这就只能看天意了。
周五上午要上课,下午许秋也没打算去实验室,他在微信上和陈婉清请了假。
现在模拟实验室有了四倍加速,周任务积分奖励还翻倍了,非常适合用来摸索实验条件。
而且,可能存在其他课题组在做同样的研究,必须要抓紧时间,抢在他们前完成工作。
因此,许秋准备找个隐秘的地方,进入模拟实验室,看能不能把器件性能做的再高一些。
张疆实验室就是一个很好的去处。