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449 《自然·能源》文章,尘埃落定(求订阅)

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作品:我有科研辅助系统 | 作者:肥美的韭菜


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    现在有机光伏领域内关于ITIc体系的文章有很多,而魏兴思课题组是首次报道ITIc这种材料的,因此不少稿件都发到了他这边,许秋平均每个月都要审四五篇以上。www.biquge001.com

    徐正宏课题组刚刚发表的一篇nc文章,许秋找早在两个月前审稿的时候就已经见过了。

    他们报道了一种名为DBc-Ic的非富勒烯受体材料,与PBDB-T给体材料组合,器件效率可达10.3%。

    DBc-Ic的分子结构有些类似于ITIc,也是aDa结构。

    不过,它的中央D单元并非传统的基于sp2杂化碳碳双键,组建成的大π共轭稠环结构,而是存在sp3杂化碳碳单键的非共轭结构。

    当时,许秋觉得徐正宏他们做的工作还是比较有意思的,没有盲目的跟风ITIc的结构,因此虽然效率不高,但还是给了他们一个机会——出具了大改的意见。

    主要是让他们补充一些关于器件稳定性的实验数据,并深入挖掘一下非共轭的体系和共轭体系之间可能存在的异同。

    现在徐正宏他们正式发表的nc文章中,已经包含了许秋提到的这两点意见。

    一方面,他们对比了DBP-Ic、ITIc、PcBm三个体系的稳定性,发现DBc-Ic的器件稳定性稍微好一些,ITIc次之,PcBm最差,尤其是在持续光照下的稳定性。

    DBc-Ic可以在长时间光照条件下,比如1500个小时,保持60%以上的初始器件效率,而同样条件下ITIc的体系,效率已经衰减到50%左右,PcBm的体系,器件效率大约在200个小时持续光照的时候,就已经衰减到了0%。

    另一方面,他们通过DFT模拟,发现虽然DBP-Ic的中央D单元中存在碳碳单键,分子的构型可以发生一定程度的旋转,但受限于空间位阻等因素,旋转的幅度不会很大。

    换言之,虽然名义上DBP-Ic是非共轭的结构,但实际上还是有较强的共轭性质,并不是严格意义上的非共轭结构。

    徐正宏他们补充实验得出的结论,倒是和许秋预想中的差不多。

    有机光伏材料之所以能够实现光电转化,就是因为光电材料中存在大π共轭结构。

    这种共轭结构可以受到光能的激发,变为激发态,产生激子,激子拆分后的电荷会沿着分子内部,或者分子间的共轭结构进行传输。

    这里面有一个问题,那就是这个共轭结构吸收光能被激发的过程,其实相当于是发生了化学反应的。

    通常情况下,这个化学反应是可逆的,也就是当光照停止后,材料会恢复原状。

    但也存在一定的概率,使得共轭结构无法恢复,比如材料分子中的碳碳双键被打开,相当于材料内形成了缺陷。

    一旦形成缺陷,就会对激子的产生和输运造成影响,进而造成光电流的损失,表现出来的结果就是器件效率低下。

    因此,对于有机光伏材料来说,本身就是一个比较矛盾的存在,共轭结构赋予了有机光伏材料将光能转化为电能的能力,但也同时背上了光照下分子结构不稳定性的“诅咒”。

    总体来说,徐正宏的这个工作还是比较有启发性的,之后许秋或许也要在共轭和非共轭之间寻求一个平衡,兼顾器件的效率和稳定性。

    当然,这是较为后期的事情,现阶段的主要任务还是冲击效率。

    另外,还有一篇发表在am上的文章也挺有意思的,是港大严虎课题组的工作。

    说起来,魏兴思和严虎两个课题组还是颇有“渊源”的:

    之前许秋抢在严虎他们前面发表了Pce11的工作,导致严虎的Jacs文章胎死腹中;

    后来严虎他们开发出来了一种名为ITIc2的材料,和许秋设计的ITIc-Th分子结构一样,并抢先发表。

    两个课题组之间也算是有来有往。

    不过,ITIc-Th的工作被抢,对许秋和韩嘉莹来说,基本上是无关痛痒,当时他们本来就有些头疼手里的工作太多,严虎刚好帮忙“减负”了。

    而严虎的Pce11工作被抢,就有些伤了,毕竟那个工作可是许秋的第一篇大满贯文章,而且未来这篇文章被引用次数有望破百,可以称得上是一篇代表作。

    现在严虎这篇am文章,是针对Pce11材料的改进。

    或许是出于某种考虑,严虎他们并没有把这种材料的本体称为Pce11,而是按照自己的命名方式进行命名,也就是PBTff4T-2oD。

    改进的主要目的是让Pce11给体材料,与他们开发的ITIc2非富勒烯受体材料相匹配。

    原先的Pce11是针对于富勒烯体系而设计的,因此是窄带隙、高结晶性的材料,和ITIc2材料并不适配。

    现在要做的就是提高其禁带宽度,同时降低其分子的结晶性。

    严虎他们采用的方法是在Pce11中塞入一个双氟取代的苯环(B),也就是将给体材料主链的分子结构从“-T-BT-T-T-T-”变更为“-T-BT-T-B-T-T-”。

    基于这个思路,他们一共开发了两种新材料,分别命名为PTFB-o和PTFB-P,前者插入的苯环上两个氟原子是邻位取代的,而后者是对位取代的。

    结果表明,两种给体材料的禁带宽度均被成功的拉升到1.8电子伏特左右,和ITIc2形成互补的光吸收,以及相互匹配的homo/Lumo能级。

    不过,基于PTFB-o和PTFB-P的电池器件性能有非常大的差异。

    PTFB-o:ITIc2的体系,效率可以达到11.3%,而PTFB-P:ITIc2体系的效率仅为6.89%。

    为了解释这个现象,严虎他们进行了光源gIwaXs,DFT模拟等分析手段。

    和徐正宏那篇nc文章有些类似,严虎他们认为也是分子构型方面的原因。

    PTFB-o稳定的构型中,两个带有侧链的噻吩单元上的侧链位于同一侧,也就是形成类似于一个“u”型的结构,这种分子结构的规整程度不高,材料的结晶性因此受到了抑制。

    PTFB-P稳定的构型中,两个带有侧链的噻吩单元上的侧链位于不同侧,最终形成类似于一个“一”字型的结构,这种分子结构的规整程度很高,材料的结晶性与Pce11相当,属于高结晶性给体材料。

    他们整体的故事线,大致是分子结构的细微调整,改变了分子构型,进而改变材料结晶程度,对给受体共混形貌造成影响,最终导致器件性能上的差异。

    严虎的这个结论在ITIc系列,乃至IDTBR系列非富勒烯受体中,还是有一定的泛用性的,即这些非富勒烯受体材料,更加偏爱结晶性稍差的给体材料。

    包括之前学姐的IeIco体系,选择便是传统的Pce10;

    徐正宏的IDTBR体系,同时用了Pce10和Pce11,也是前者的性能更好一些。

    除了马薇薇、徐正宏、严虎的三篇文章外,其他的工作,就没有太值得注意的了,许秋看了以后收获都不大。

    现在很多课题组也开始基于IcIn端基,合成类ITIc的非富勒烯受体材料,性能好的,新意高的,或是故事讲得好听的,文章发的就好一些,反之,文章就差一些。

    考虑到当下ITIc的热度,许秋便到wos网站查看了一下自己那篇ITIc的am文章,发现热点文章、和高被引文章的标识依然存在。

    而且现在的实时引用次数已经超过了100次,达到了惊人的117次。

    扣除掉自己课题组自引的20多次,短短几个月的时间,文章他引数量已经接近100次了,还是非常强的。

    这篇工作有很大的几率能够成为千次引用级别的文章,不过估计要等几年,毕竟有机光伏领域的盘子有些小,热度不算高。

    要是放在石墨烯之类的热门领域,取得与“开发出ITIc材料”相当的学术成果,估计过不了两年就能达到千次引用。

    其实,从功利的角度来看,许秋转行到锂电之类的应用型领域,或者石墨烯这种热门的科研领域,是比有机光伏更有“钱途”或是前途的。

    不过,他还是选择暂时坚持有机光伏领域。

    一方面,他毕竟还是学生,转领域会受到诸多的限制。

    另一方面,他在有机光伏领域有着大量的积累,现在已经成为了走在最前面的一小撮人。

    如果更换领域的话,就需要放弃这一切,重头开始。

    与其这样,还不如把这个领域做到极致,再考虑其他。

    虽然冷门领域相对困难了一些,但未尝就不能逆袭。

    周五一早,许秋刚走出寝室门,正打算去和韩嘉莹一起早锻,就接到了魏兴思的电话。

    魏兴思开门见山的说道:“刚收到邮件,《自然·能源》的文章被正式接收了!”

    许秋淡定的回应了一句:“好啊。”当然,他的内心其实也是有些小激动的。

    之前虽然觉得这篇《自然·能源》文章大概率没什么问题,但没有被正式接受,心里总是悬着的,担心出现什么状况,现在终于尘埃落定了。

    这篇《自然·能源》的发表,不仅是许秋突破了自我的极限,也带着魏兴思一起跨过am、ees这个档次,达到了正统的《自然》大子刊的档次。

    现阶段,《自然·能源》的实时影响因子已经达到了42左右,甚至还超越了38左右影响因子的《自然》主刊。

    从影响力和关注度来看,《自然》大子刊与《自然》主刊虽有差距,但这个差距其实并不算大。

    毕竟《自然》大子刊创刊的初衷,就是因为科研圈里细分领域越来越多,科研工作者也越来越多,而《自然》主刊每年只能收录1000篇左右的文章,很多高档次的,具有开创性的文章,只是因为研究领域比较冷门,才被划分调剂到对应的《自然》子刊中。

    换言之,《自然》大子刊的诞生,是为了解决“日益增长的高档次科研工作数量和cns收录文章数量有限之间的矛盾”。

    可以用网文领域进行近似的类比。

    起点男频有都市、玄幻、奇幻、仙侠、科幻、武侠、军事、现实、历史、体育、悬疑、轻、体育、游戏等类目。

    其中,都市、玄幻等属于比较热门的类目,而悬疑、现实、军事等属于比较比较冷门的类目。

    月票总榜前十相当于发表《自然》,各个类目月票榜前十相当于发表《自然》子刊。

    热门类目下的月票榜前十,不比月票总榜前十差太多,对应于《自然》大子刊。

    而冷门类目下的月票榜前十,可能和月票总榜前十差距就比较大了,对应于《自然》的普通子刊。

    当然,这只是近似的类比,因为文章是不能同时发表在《自然》和它的子刊上的,而网文榜单可以双榜齐上。

    魏兴思在电话中,继续说道:“邮件我已经转发给你了,发表一篇《自然》大子刊,值得庆祝一下,今天刚好是周五,晚上我带你们出去吃吧……”

    “还有,你通知其他人今天就不要做实验了,我们把实验室一起整理一下,打扫打扫,毕竟下周要开大会嘛,其他学校的老师们免不得要来我们实验室参观,得给他们留下一个好印象。”

    “另外,我们课题组的网站,可以稍微改一改版,我觉得可以设置一个‘代表作’栏目,选几篇我们组最具有代表性的工作挂上去,比如这篇《自然·能源》,还有你之前两篇大满贯的am文章,还可以标注一下文章的亮点,比如列出实时引用次数,标出封面文章、热点文章、高被引文章等等。”

    “好的。”许秋应和道,现在组里的文章变多了,确实有必要把工作整理一下,突出一下代表作。

    电话挂断,许秋看到魏兴思在课题组的文件,正是他的《自然·能源》文章。

    顿时,另外一个魏老师不在的课题组群聊沸腾了。

    陈婉清先起了个头:“恭喜许秋喜提《自然》大子刊。”

    吴菲菲紧跟其后:“恭喜许秋喜提《自然》大子刊。”

    后面其他人也都直接复制,保持了整齐的队形。

    ‘总感觉他们在暗示着什么。’许秋内心嘀咕了一句,然后给众人发了一百块十个的拼手气红包,接着通知了一下晚上聚餐,以及打扫实验室的事情。

    之后,许秋关闭微信,登录邮箱,查看起了邮件。

    这篇《自然·能源》文章,果然如许秋之前所料,再次被送回给那五个审稿人重新二次审稿了。

    上次修改时,五个审稿人意见中有两个是“建议直接接收”,三个是“建议修改后接收”,现在经过许秋的修改以及对审稿人提出问题的回应,五个审稿人的意见,均变更为“建议直接接收”。

    因此,编辑也就没有再把文章打回给许秋他们继续修改,而是直接就接收了文章。

    经过一次修改后的文章,如果编辑把文章再次送回给审稿人,他们是可以看到彼此给出的意见以及作者回复的。

    这时,假如第一次的所有意见都是偏向正面的,没有完全负面的意见,且作者改的确实也不错的时候,审稿人一般不会选择做恶人,而是会让文章通过。

    当然,凡事都有例外。

    之前许秋听陈婉清说,她硕士的时候,组里就遇到过一次奇葩的事件。

    当时她的一个师兄投了一篇Jmca。

    遇到了三个审稿人,第一次审稿意见中有一个审稿人建议“直接接收”,另外两个审稿人建议“大改”,最后编辑给了个大改。

    等大改完了重新投回Jmca,没过多久就收到了消息。

    之前两个给“大改”的,一个变为建议“直接接收”,另外一个又提了些意见,建议“修改后接收”。

    这两个都很正常,而之前建议“直接接收”的那个审稿人居然态度发生了180度改变,给出了拒稿的意见。

    结果,Jmca的编辑采纳了那个“变卦”的审稿人的意见,最终出具了拒稿意见,就很迷。

    上午九点半,许秋来到材一216,他和课题组小伙伴们吹了一会儿牛逼,享受了一波来自小伙伴们的膜拜,这才开始忙今天的工作。

    首先是打扫实验室的事情,因为邯丹的实验室很小,只有三十平米左右,所以任务并不重,课题组十几个人分摊下来,不到一个小时就搞定了。

    接下来,许秋开始进行魏老师之前提到的,课题组网页新增“代表作”栏目的事情。

    代表作的选择方面,他主要参考了上次申请基金时的十篇代表作名单,又额外新增了最新的几篇文章进去,加起来一共十五篇。

    网页建设方面,这回要创建一个新的栏目,和之前更新课题组科研成果不太一样,稍微有些麻烦,可能需要新建一个文件,然后多写一些代码。

    关键许秋之前并没有接触过相关的知识,于是他只好自学了简易网页制作知识,花费了几个小时的时间,终于把这件事情处理好。

    他不禁有些感慨,进了魏兴思课题组,除了做科研以外,其他杂七杂八的技能可没少学。

    下午,许秋提前预演了几遍下周二大会时的演讲内容,把每部分的时间严格控制在规划之内,并保证总时长在30分钟左右。

    另外,关于大会的事情,吴菲菲那边已经把海报做好,并打印了五张出来,分别张贴在邯丹校区的几个主要理工科大楼,包括材料一楼、材料二楼、先进材料楼,还有高分子楼和老化学楼。

    在张贴海报的时候,吴菲菲发现理工科的实验室,目前大部分仍然滞留在邯丹校区,并没有响应学校的号召,搬迁到江弯去,大概是都是比较怕麻烦。

    而且一般这种活儿也不太会有人带头。

    没人带头的话,就会陷入互相观望的状态。

    反正法不责众嘛,你不搬我不搬,就都不会有什么影响,能拖一会儿是一会儿。

    当然,大概率也拖不了太久,毕竟学校的红头文件都已经下来了。

    大多数的老师,哪怕是教授,其实都没有和学校掰手腕的能力。

    除非是院士级别的大佬,或者少数顶尖的教授,具有不可替代性的那种,才有和学校讨价还价的能力。

    当然,像这种档次的研究者,他们一般也不用担心这种琐事,只需要好好做科研,有成果产出就行。

    基本上学校都会给他们安排上顶级待遇,一个课题组一栋楼、半栋楼都非常的正常,有什么其他的条件都好商量。

    因为学校每年都会有考评,比如评选双一流学科,以及学校排名等等,其中最主要的一个指标就是学术成果,所以谁能够产出多的学术成果,谁自然就会享有一定的特权。

    就像之前“某大厂的内部价值观大辩论”,涉及月饼事件,出轨事件以及代考事件,有人表示:“低P碰红线,低P没了;高P碰红线,红线没了;高P碰考试,考试也没了。”

    这个社会就是这般的现实。

    大多数时候,规则确实都是用来束缚弱者的。

    当然,在某种程度上,这也是一种保护。

    因为真正能够无视规则的人,或者规则的制定者,只占极少数,千分之一,万分之一,甚至更少。

    剩下的绝大多数人,之间也都是有层级之分的。

    如果没有规则去束缚“不那么弱的弱者”的话,他们就会去欺凌“比他们还要弱的弱者”,然后一层一层的传递下去,底层就将永无翻身之日。

    在现实中,法律就是比较常见的规则,也是符合“束缚并保护弱者”这一条的。

    一方面,法律将违法犯罪的代价明确,震慑了“不那么弱的弱者”,让他们轻易不会做出违法犯罪的事情,切切实实保护了“真·弱者”的基本权益。

    另一方面,虽说“天子犯法和庶民同罪”,但实际操作起来,大家都懂得,怎么可能嘛,总有一些人是超脱的存在嘛。

    晚上聚餐的地方,魏兴思已经提前订好了,就在大学路上,是一家新开的川菜馆,名叫“五斗橱”。

    今天魏老师没有开车,带着课题组的众人步行过去,还带了拎了四瓶酒,三红一白。

    看的出魏老师是真的高兴,平常他和学生聚餐一般都是不喝酒的,今天难得破了一回例。

    然后,许秋就遭殃了,被轮番敬酒,要不是他本身酒量过关,外加演技在线,估计就得横着回去了。
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