弄好信用卡的事情后,許秋開始規劃接下來的工作任務。
現在他手中待發表的文章,只有一篇,也就是學姐正在做的那個“全溶液法、半透明、多彩器件”工作,擬投《焦耳》。
對于現在的許秋來說,這一篇文章他很快就能寫完投掉,因此,是時候開展一波新的工作了。
而且,馬上要申請的重點項目基金,也需要一些前期工作來支撐。
其實,許秋在很早之前就已經產生了新工作的雛形,并且在模擬實驗室中也有過一定的預演。
然而,由于現實中各種各樣的事情要忙,一直都來不及展開。
主要有三條思路,都是經由系統驗證過的,大方向上都是行得通的:
首先,是制備結構簡單、合成步驟少、生產成本低的聚合物給體材料,同時還要滿足與ITIC系列非富勒烯受體材料相匹配,光電性能好的條件,暫定為PTQ系列,這個思路主要是試圖解決有機光伏領域的成本問題。
其次,是通過引入氮原子的方法,對ITIC系列非富勒烯受體分子中的D單元進行改性,力圖打破當下ITIC系列材料的光電性能上限,將有機光伏器件的光電轉化效率突破到14、15。
最后,基于半透明有機光伏器件的前期工作,制備疊層器件,這樣做的目的同樣也是為了突破當前器件的效率上限,達到14、15。
前兩個工作是計劃寫在重點項目申請計劃書中的。
因此,最好要趕在魏興思邀請龔遠江他們過來參加會議前,把初步的工作完成,這樣才好和龔遠江那邊進行對接。
而會議是十二月份召開,現在已經是十一月中旬,時間上并不是很充裕。
另外,之前許秋投稿的三篇文章,一篇《自然·能源》,一篇AM,和一篇《焦耳》綜述,它們都已經投出去一個月了,文章意見隨時都可能返回。
要是遇到一個大改,估計就得折騰個三五天,遇到三個大改,基本上一個月不用干活了。
再加上手里還有一篇《焦耳》文章要寫,下下周還要去簽證面試…
仔細一想,事情是真的多啊…
好在許秋的抗壓能力比較強,幾個深呼吸過后,便恢復了鎮定。
而且,許秋是有團隊的,他并不是一個人在戰斗:
陳婉清在幫他做《焦耳》的實驗工作,韓嘉瑩和鄔勝男那邊他已經提前知會過了,下周將帶著她們一起去合成PTQ系列給體和Y系列受體。
剩下的就是疊層器件的工作,要找一個幫手幫忙的話,學姐、學妹和博后學姐都用過了,再用她們不合適,田晴同樣不合適,而幾個新來的本科生讓他們跑跑腿,送送材料還行,實驗方面的事情,暫時也指望不上他們。
思來想去,那就只能找莫文琳了。
此時的莫文琳正在里間實驗室做實驗。
就在許秋做出決定后,她似乎有所感應,心中突然一悸,手套箱中操作的手動作一頓,連雙腿也不由的夾緊起來。
其實這并不是玄學,純粹是因為莫文琳聽到了許秋的腳步聲。
就像吳菲菲判斷魏興思腳步聲非常準一樣,莫文琳判斷許秋的腳步聲也非常的準確。
在聽到許秋腳步聲的一瞬間,莫文琳條件反射般的在心里已經腦補出很多內容:
‘現在在里間實驗室的人除了自己以外,其他人全是鈣鈦礦團隊的,那么許秋肯定是過來找我的。’
‘而近期許秋主動到實驗室來找我的情況,十次有八次是拜托我幫忙做實驗的,然后這一做就是好久,完全停不下來。’
‘這次不會也是讓我幫忙的吧,嚶嚶嚶…’
幾秒鐘后,許秋走入實驗室,來到莫文琳的身邊,笑著打招呼道:“忙著呢,最近實驗做的怎么樣。”
“還可以,兩個三元體系的器件性能都不錯,雙雙突破12…”莫文琳簡單講了講自己的工作進展,隨后放緩語速,小心試探:“你來找我,是要我幫你做實驗嘛。”
“被你看出來了哈,”許秋摸了摸自己的腦袋,尷尬笑了笑,但還是繼續說道:“接下來我準備往疊層的方向發展,需要你幫忙優化一下疊層器件的加工工藝。”
“唔…好呀,具體怎么操作?”莫文琳沒有拒絕,實在是“吃人的嘴短,拿人的手軟”,她現在發表的幾篇AM、AEM文章,不說全靠許秋吧,但許秋的貢獻肯定至少還是占了三成甚至五成以上的。
許秋一邊比劃,一邊解釋道:
“對于雙結疊層器件來說,主要有兩種制備方法,一種是‘二終端法’,一種是‘四終端法’。”
“‘四終端法’,這種結構其實是兩個分別獨立的器件,其中一個是半透明的,另外一個是正常的不透明器件,然后將它們疊在一起,共同吸收一單位的太陽光,同時用串聯的方式疊加在一起,測試這個串聯電池的效率。
“‘二終端法’,這種結構是制備一個整體的疊層器件,也就是直接在一個基片上制備兩個串聯的電池器件,器件結構類似于:玻璃、ITO、氧化鋅、有效層1、三氧化鉬、薄層銀…氧化鋅、有效層2、三氧化鉬、銀這個樣子。”
許秋的講解還是比較容易理解的,莫文琳聽明白后點頭問道:“那我們現在用哪種手段進行疊層器件制備呢?”
“先用‘四終端法’吧,這種方法相對比較簡單一些。”許秋說完,話鋒一轉:
“不過,‘四終端法’只是一個過渡的方法,我們最終還是要朝著‘二終端法’去發展。因為我翻閱了有機光伏領域近期的疊層器件文章,大多數高質量的文章采用的都是較為復雜的‘二終端法’,也就是直接制備單個疊層器件。”
許秋在“疊層器件”這個領域還是一個萌新,對于造成“同行們為什么不在有機光伏領域中采用‘四終端法’制備疊層器件”的原因,他暫時并不明確。
另外,之前模擬實驗室的算力也主要集中在開發新材料上了,在疊層器件這塊兒投入的不多。
盡管如此,許秋大致上也能夠猜出一些可能的情況:
其一,可能這種手段在有機光伏領域中不被人們廣泛認同,或者說某個大佬偏愛“二終端法”,把其他人的科研方向給帶偏了。
當然這種可能性比較低,畢竟在傳統無機硅、CIGS(銅銦鎵硒)等光伏器件中,采用“四終端法”的疊層器件占比不低。
其二,可能這種方法有很大的缺陷,比如器件性能做不上去。
相對來說,這種情況的可能性比較高,畢竟做疊層主要追求的就是器件效率。
假如器件效率上不去,一頓操作下來,還不如原來的單結標樣器件效果好,那疊層也就失去了意義。
不管具體是什么原因,都需要親自實驗過后,才能夠搞清楚。
莫文琳追問道:“我們具體要做的體系呢?”
許秋思索片刻,回應道:“盡量多配一些溶液,把現有的能想到的體系都要做一遍吧,尤其是已經發表過的高效率的體系。”
莫文琳聽到這話后,“嘶”的一聲,倒吸一口涼氣,隨后脖子一縮,做出一副生無可戀的樣子:“…我明白你的意思啦,我等下配溶液吧。”
今天是周五,莫文琳沒有制備器件的計劃,許秋過來的時候她剛好就在配制溶液。
這下好了,接下來她保守估計要配制十幾種溶液,估計她是一時半會兒是出不來了。
“辛苦啦。”任務已經交待出去,許秋果斷鞋底抹油,返回辦公桌。
他剛剛在和莫文琳講“二終端法”疊層器件的器件結構,第二次提起氧化鋅的時候,頓了一下,是因為他想到了一個問題。
那就是用溶膠凝膠法制備氧化鋅納米薄膜,需要在空氣中200攝氏度的條件下進行高溫退火。
在普通器件中,這樣退火肯定是沒有什么問題的,因為氧化鋅是第一次被旋涂的薄膜,直接涂到光溜溜的基片上,怎么浪都無所謂。
可在疊層器件中就有出現問題,第二層氧化鋅層它的下面是有一個完整電池器件的,尤其鄰接的就是薄層銀電極,如果在空氣中退火,銀電極肯定會氧化,就算在手套箱中退火,有效層的形貌可能也會因為高溫退火而發生未知的改變。
該怎么解決這個問題呢?
許秋思索片刻,很快想到了幾個思路。
首先,可以更換傳輸層材料,選擇不需要高溫退火的傳輸層材料,比如PFN、PDIN、PEIE等等,必要的話,也可以改變器件結構,比如從“倒置型”改為“正常型”。
其次,繼續用氧化鋅也不是不可以,但需要降低其退火溫度,比如到150攝氏度,然后將其移入手套箱中進行熱退火,去賭這個溫度下退火形成的氧化鋅薄膜可以充當傳輸層,且不會對下層的電池器件造成影響。
此外,還可以更換氧化鋅納米薄膜的制備方法,找到一個不需要高溫退火就可以制備氧化鋅納米薄膜的方法。
那么,具體選哪一個呢?
好像也不是什么問題,有系統幫忙嘛,全部都嘗試一遍就行了。