這一周,許秋基本就耗在張疆實驗室了。
周二上午,拿到新買的兩種單體后,他投了四個反應。
目標產物有兩種,分別是P2FBT4T-2OD和P2FBT4T-2DT,每種各投了兩個。
周二晚上,關停反應并進行封端,然后用混合溶劑進行索氏提取,晚上十二點結束實驗,留宿張疆。
周三早上,趕回邯丹校區上課,下午再回去做后處理,氯仿索氏提取,烘干,晚上十一點結束實驗,再次留宿張疆。
一切順利,沒有意外發生。
畢竟這幾周加起來一共投了十幾個反應,實驗操作上他早已經駕輕就熟。
唯一遺憾的是,張疆實驗室一直都只有他一個人,既沒見到陳婉清,也沒見著韓嘉瑩,就連段云都沒有過來。
周四上午,許秋帶著第五批產物,返回邯丹校區,驗證材料的光電性能。
配制溶液,制備器件。
陳婉清倚靠在手套箱旁,問道:
“猜猜看,效率能做到多少?”
“之前有7%,這次大概率會更高,說不定這回能上8%。”
許秋合成完材料就匆忙返回,沒來得及在模擬實驗室中檢驗,所以也不敢把話說得太滿。
“要是能上8%,學弟你可就發達了。”
“具體結果如何,測完就知道了。”
開始測試。
……
沒想到,開門紅!
第一片器件,效率就達到了,
8.88%!
這是基于P2FBT4T-2OD的體系,符合之前的預期。
從最早的PBT4T,材料經過三代的迭代,光電性能終于取得了突破。
對于有機光伏的一個新體系來說,8%是一道重要的分水嶺,這意味著該工作有機會發表在一區的期刊上。
而且現在只是初步結果,還有進一步提升的空間。
下一個重大的分水嶺,是效率達到10%。
如果實現了,那就是開創先河式的成果。
到目前為止,有機光伏領域,效率超過10%的體系,一只手就能數的過來。
“這個數值還蠻吉利的。”許秋笑道。
“是啊,你這都快接近9%了,我們還是把結果先和魏老師講一下吧。”
“現在就告訴他嗎?不等開組會的時候再說?”
“數據這么好,他可能會有所安排,還是現在去吧。”
……
218房間。
聽完兩人的匯報后,魏興思有些激動:
“效率現在接近9%?”
“還是沒有經過優化的結果?”
得到肯定的答復后,他大手一揮,語速很快的說道:
“陳婉清,你把手頭的工作停下,先和許秋一起做他這個體系。”
“器件性能、各種表征、寫文章三管齊下,一定要趕在別人之前把這個工作投出去。”
“好的。”
兩人點點頭,而后各自領到一罐椰汁。
前段時間,有一次魏老師想拿飲料出來,結果一伸手卻拿了個寂寞。
看來現在冰箱又重新補滿了。
……
許秋接下來的主要工作,就是魏老師說的那三點:
繼續優化器件性能,補充各項表征,撰寫文章。
對于一篇優秀的學術論文來說,創新點和優異的性能,兩者缺一不可。
這兩點就像是骨架一般,支撐起整篇文章。
但光有骨架也是不夠的,還需要其他的表征數據,作為佐證,使整個體系更為豐滿。
像是有機光伏領域,如果涉及到新材料的合成,就需要用凝膠色譜法GPC,測試材料的相對分子質量、多分散系數,通過元素分析,得到材料中各種元素的占比情況,還要測試核磁共振NMR,氫譜和碳譜。
之后還有一系列表征測試:
熱學表征,包括差示掃描量熱法DSC,用來測試材料的玻璃化轉變溫度和結晶溫度,以及熱重分析法TGA,可得到材料的熱分解溫度。
光學表征,包括光吸收光譜UV-vis、熒光光譜PL,還有更高級的表征手段——瞬態光吸收光譜TA,瞬態熒光光譜TRPL。
電化學表征,用循環伏安法CV,測試能級結構,主要是HOMO/LUMO能級,計算禁帶寬度。
形貌學表征,包括透射電子顯微鏡TEM、原子力顯微鏡AFM,掃描電子顯微鏡SEM。
分子堆砌結構,包括掠入射廣角X射線衍射GIWAXS等。
這些都是基于聚合物給體材料,或者有效層共混薄膜的表征手段。
此外,還有針對電池器件的表征測試:
光電性能表征,包括最重要的J-V特性曲線,以及外量子效率EQE。
電荷輸運動力學研究,包括線性載流子增壓法CELIV,時間飛行法TOF,空間電荷限制電流法SCLC。
一整套流程全部走完,如果不同的表征手段之間,可以相互印證,得到的結論沒有自相矛盾,這樣的工作就非常完美。
但實際情況下,很難出現這樣的理想情況。
一方面,并不是所有研究者都有全套的表征設備可以用,比如GIWAXS、TA這些設備,大多數實驗室都是沒有的。
另一方面,不同表征手段得到的結論可能會有所出入,就要有所取舍,合理的選擇實驗數據來論述。
而且,辛辛苦苦測試了這么多數據,也并不是全部都能放到正文中的,大多數的數據都被隱藏在了角落里。
這是因為,期刊對發表文章的篇幅和圖片數量有要求,不同期刊要求也不同。
有機光伏領域,一般Communication格式的文章,正文圖片在5張左右,Article格式的文章,正文圖片在7張左右。
其他的圖片,只能放在支持信息中作為補充材料。
……
現在這個基于P2FBT4T-2OD的工作,許秋雖然還沒動筆寫文章,但最核心的問題已經被他攻克了,剩下的工作就簡單了許多。
至于器件效率能不能達到10%,這就只能看天意了。
周五上午要上課,下午許秋也沒打算去實驗室,他在微信上和陳婉清請了假。
現在模擬實驗室有了四倍加速,周任務積分獎勵還翻倍了,非常適合用來摸索實驗條件。
而且,可能存在其他課題組在做同樣的研究,必須要抓緊時間,搶在他們前完成工作。
因此,許秋準備找個隱秘的地方,進入模擬實驗室,看能不能把器件性能做的再高一些。
張疆實驗室就是一個很好的去處。