第一百一十五章 学妹的另一面
“许秋,你明白什么了?”
“我想到了进一步提升器件性能的思路。”
许秋定了定心神,缓缓道来:
“目前,我的体系,是氯仿溶剂下的器件性能最高,在9%以上,而用氯苯溶剂冷涂出来的器件性能非常低。
只有在用氯苯溶剂热涂的条件下,器件效率才能勉强与氯仿溶剂相当,达到9%,之前我一直没想明白其中的原因。
而刚刚学姐提到,旋涂时溶液的温度不同,会体现在旋涂得到的薄膜的光吸收光谱中。
这说明,我这种材料与传统的低结晶性聚合物材料不同,旋涂时的处理温度,会显著影响其薄膜的显微形貌。
学姐测试光吸收的时候用的溶剂都是氯苯吧?”
“没错,我用的都是氯苯溶剂,氯仿溶剂也没法加热啊。”陈婉清道:
“这和你说的内容有关系吗?”
“当然有关系,别急嘛,”许秋道:
“在有机光伏体系中,理想的有效层薄膜的显微形貌中,要有三相结构,包括纯聚合物相、纯PCBM相以及两者的共混相。
假如聚合物材料的本征结晶性过强,且不加以抑制,在得到的有效层薄膜中就会形成非常大的晶区,从而挤压共混相的占比,不利于器件性能的提高。”
“我好像懂了,”陈婉清似有所悟:
“你是说你的体系因为聚合物高结晶性,所以可以将注意力集中在优化有效层的共混形貌上。
那么,具体怎么操作呢?”
许秋做出一副“孺子可教也”的神态。
在收获学姐的一个白眼后,他认真解释道:
“聚合物的结晶不是瞬间完成的,而是需要一定的时间。
在旋涂,也就是有效层成膜过程中,溶剂挥发的速度越慢,留给聚合物结晶的时间就越多,那么得到的共混薄膜中聚合物的晶相尺寸就越大。
我们来分析之前采用的两种溶剂。
氯仿是低沸点溶剂,即使常温下旋涂,溶剂挥发速度也很快,同样它的成膜过程也很快。
在这样的条件下,聚合物相的结晶程度能够被控制在合理的尺度范围内。
但由于氯仿的沸点很低,无法对它进行加热处理,因此对于具体尺度我们很难进行精细的调节。
而氯苯溶剂,直接冷涂,溶剂挥发很慢,成膜过程同样很慢,这就导致聚合物的结晶相非常多,这也是其对应的器件性能不好的原因。
而热涂法,因为提高了温度,溶剂挥发速度随之提高,成膜速度变快,聚合物结晶相减少,性能就提高了。
虽然目前来看,基于氯苯溶剂的器件性能不如氯仿的高,但可以通过控制旋涂过程中的温度,做到精细控制。”
“可是,我记得你测试时,用的是90摄氏度的氯苯溶液热涂的。”陈婉清道:
“而氯苯的沸点也就是130摄氏度,向上调节的空间也不大吧。”
“这不是还有40摄氏度的余地嘛,”许秋道:
“况且,之前我们的热涂法,主要目的是加速溶液溶解,而非结晶性方面的考量,所以基片还是用的冷基片。
这种方法只是伪·热涂法。
我们可以对此改进,除了加热溶液,连同基片也一起加热至对应的温度。
其实最好是用那种自带平台加热的旋涂仪,可以控制基片温度,不过我们没有那个条件。”
“等你这个工作发表后,和魏老师提一句,他大概率会同意买的。”陈婉清道:
“对了,你有想过投什么期刊吗,要是效率能到10%,至少能发一篇AM,就算只有9%,发它的大子刊AEM也没什么问题。
如果这是我的工作就好了,我能发一篇AM,博士也就圆满了。”
“再说吧,还是看魏老师的意见吧,我也没考虑那么多,首要的是要把工作完成好。”许秋道。
韩嘉莹在旁边听的云里雾里的。
不过,作为材料系的学生,AM她还是知道的,期刊全名是《先进材料》,是材料专业的顶刊。
这师兄,有点东西啊,果然之前没有看走眼。
……
已经到了饭点,吴菲菲、段云、田晴三人也陆续从实验室中出来。
今天,除了新来的学弟程明波没来外,实验室的人都到齐了。
一行人,三三两两走在一起,浩浩荡荡的向食堂进发。
小课题组,没有刺头,彼此相处起来都很好,没有勾心斗角,也没有很明显的上下级关系。
只是平常因为实验的关系,许秋和陈婉清接触会多一些。
不过闲暇下来,大家也是一起活动,一起吃饭,颇有一个小家庭的感觉。
吴菲菲看着跟在许秋后面,亦步亦趋的韩嘉莹,内心还是有些羡慕的。
看看人家的学妹,再看看自己的学弟,一周了就只出现过一回,见过一次面。
晚饭后,田晴、陈婉清他们几个研究生各自回到寝室休息,只有许秋和韩嘉莹返回实验室。
这也是常态,因为研究生寝室,就在他们常去的食堂和材料一楼的之间,所以他们不打算加班的话,都会选择回去休息一会儿。
可如果许秋想回寝室的话就要绕一大圈,因此他一般都是饭后直接返回实验室。
好在材料一楼的三楼有一个小型的会议室,也是休息室,里面有沙发,可以短暂的休息。
他平常累了,就会在那里面休息一会儿。
和韩嘉莹一同返回材一,他本以为学妹会离开,没想到她坐了下来,然后从包里拿出了《半导体物理》。
“韩嘉莹,我记得你之前说,周四来实验室的时间段是上午吧。”
“是啊。”韩嘉莹琢磨了一会儿,便明白了许秋的意思,她解释道:
“其实我这学期的课程很少的,可以多在实验室待一会儿。
反正回去也没什么事情做,在这里也能够自习,还能抽空学习实验操作。”
许秋回想了一下,自己大三上学期的时候,大概有16学分的课程。
他选课比较平均,大一大二每学期大概20学分出头。
听学妹的语气,难道她这学期选课还不到10学分?
“你这学期修了多少学分?”
“8分,都是限定修读这学期修读的专业课。”
“多少,8分?”
许秋还以为他听错了,可看到学妹认真的表情,不似作假。
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“我想到了进一步提升器件性能的思路。”
许秋定了定心神,缓缓道来:
“目前,我的体系,是氯仿溶剂下的器件性能最高,在9%以上,而用氯苯溶剂冷涂出来的器件性能非常低。
只有在用氯苯溶剂热涂的条件下,器件效率才能勉强与氯仿溶剂相当,达到9%,之前我一直没想明白其中的原因。
而刚刚学姐提到,旋涂时溶液的温度不同,会体现在旋涂得到的薄膜的光吸收光谱中。
这说明,我这种材料与传统的低结晶性聚合物材料不同,旋涂时的处理温度,会显著影响其薄膜的显微形貌。
学姐测试光吸收的时候用的溶剂都是氯苯吧?”
“没错,我用的都是氯苯溶剂,氯仿溶剂也没法加热啊。”陈婉清道:
“这和你说的内容有关系吗?”
“当然有关系,别急嘛,”许秋道:
“在有机光伏体系中,理想的有效层薄膜的显微形貌中,要有三相结构,包括纯聚合物相、纯PCBM相以及两者的共混相。
假如聚合物材料的本征结晶性过强,且不加以抑制,在得到的有效层薄膜中就会形成非常大的晶区,从而挤压共混相的占比,不利于器件性能的提高。”
“我好像懂了,”陈婉清似有所悟:
“你是说你的体系因为聚合物高结晶性,所以可以将注意力集中在优化有效层的共混形貌上。
那么,具体怎么操作呢?”
许秋做出一副“孺子可教也”的神态。
在收获学姐的一个白眼后,他认真解释道:
“聚合物的结晶不是瞬间完成的,而是需要一定的时间。
在旋涂,也就是有效层成膜过程中,溶剂挥发的速度越慢,留给聚合物结晶的时间就越多,那么得到的共混薄膜中聚合物的晶相尺寸就越大。
我们来分析之前采用的两种溶剂。
氯仿是低沸点溶剂,即使常温下旋涂,溶剂挥发速度也很快,同样它的成膜过程也很快。
在这样的条件下,聚合物相的结晶程度能够被控制在合理的尺度范围内。
但由于氯仿的沸点很低,无法对它进行加热处理,因此对于具体尺度我们很难进行精细的调节。
而氯苯溶剂,直接冷涂,溶剂挥发很慢,成膜过程同样很慢,这就导致聚合物的结晶相非常多,这也是其对应的器件性能不好的原因。
而热涂法,因为提高了温度,溶剂挥发速度随之提高,成膜速度变快,聚合物结晶相减少,性能就提高了。
虽然目前来看,基于氯苯溶剂的器件性能不如氯仿的高,但可以通过控制旋涂过程中的温度,做到精细控制。”
“可是,我记得你测试时,用的是90摄氏度的氯苯溶液热涂的。”陈婉清道:
“而氯苯的沸点也就是130摄氏度,向上调节的空间也不大吧。”
“这不是还有40摄氏度的余地嘛,”许秋道:
“况且,之前我们的热涂法,主要目的是加速溶液溶解,而非结晶性方面的考量,所以基片还是用的冷基片。
这种方法只是伪·热涂法。
我们可以对此改进,除了加热溶液,连同基片也一起加热至对应的温度。
其实最好是用那种自带平台加热的旋涂仪,可以控制基片温度,不过我们没有那个条件。”
“等你这个工作发表后,和魏老师提一句,他大概率会同意买的。”陈婉清道:
“对了,你有想过投什么期刊吗,要是效率能到10%,至少能发一篇AM,就算只有9%,发它的大子刊AEM也没什么问题。
如果这是我的工作就好了,我能发一篇AM,博士也就圆满了。”
“再说吧,还是看魏老师的意见吧,我也没考虑那么多,首要的是要把工作完成好。”许秋道。
韩嘉莹在旁边听的云里雾里的。
不过,作为材料系的学生,AM她还是知道的,期刊全名是《先进材料》,是材料专业的顶刊。
这师兄,有点东西啊,果然之前没有看走眼。
……
已经到了饭点,吴菲菲、段云、田晴三人也陆续从实验室中出来。
今天,除了新来的学弟程明波没来外,实验室的人都到齐了。
一行人,三三两两走在一起,浩浩荡荡的向食堂进发。
小课题组,没有刺头,彼此相处起来都很好,没有勾心斗角,也没有很明显的上下级关系。
只是平常因为实验的关系,许秋和陈婉清接触会多一些。
不过闲暇下来,大家也是一起活动,一起吃饭,颇有一个小家庭的感觉。
吴菲菲看着跟在许秋后面,亦步亦趋的韩嘉莹,内心还是有些羡慕的。
看看人家的学妹,再看看自己的学弟,一周了就只出现过一回,见过一次面。
晚饭后,田晴、陈婉清他们几个研究生各自回到寝室休息,只有许秋和韩嘉莹返回实验室。
这也是常态,因为研究生寝室,就在他们常去的食堂和材料一楼的之间,所以他们不打算加班的话,都会选择回去休息一会儿。
可如果许秋想回寝室的话就要绕一大圈,因此他一般都是饭后直接返回实验室。
好在材料一楼的三楼有一个小型的会议室,也是休息室,里面有沙发,可以短暂的休息。
他平常累了,就会在那里面休息一会儿。
和韩嘉莹一同返回材一,他本以为学妹会离开,没想到她坐了下来,然后从包里拿出了《半导体物理》。
“韩嘉莹,我记得你之前说,周四来实验室的时间段是上午吧。”
“是啊。”韩嘉莹琢磨了一会儿,便明白了许秋的意思,她解释道:
“其实我这学期的课程很少的,可以多在实验室待一会儿。
反正回去也没什么事情做,在这里也能够自习,还能抽空学习实验操作。”
许秋回想了一下,自己大三上学期的时候,大概有16学分的课程。
他选课比较平均,大一大二每学期大概20学分出头。
听学妹的语气,难道她这学期选课还不到10学分?
“你这学期修了多少学分?”
“8分,都是限定修读这学期修读的专业课。”
“多少,8分?”
许秋还以为他听错了,可看到学妹认真的表情,不似作假。
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