第一百五十二章 并非运气使然
本来,许秋还打算和学姐来一场深入的交流,关于“非富勒烯衍生物”方向。
却没想到她只是有一个初步的概念。
这还讨论个*哦。
此情此景,很像是当初她提出将钙钛矿材料,融入有机光伏体系中一样。
那时候,她也是只提了一个概念,后面的内容都是许秋来开发出来的。
不过,一向咸鱼的学姐,居然肯从二区灌水的舒适区中走出来,也是一件幸事。
倒也不能为此去打击人家。
还是沉默以对吧。
……
许秋将学姐提出的几点文章已经修改完毕后,去实验室里找韩嘉莹。
此时,她正在测试器件,从旁边基片堆叠的状况来看,应该快要测完了。
一般在器件测试前,都会比较在意基片表面的保护,一片片的都要正面向上,整齐码好。
但对于测完的基片,尤其是效率很低的,摆放起来就会随意很多,因为可能再过不久,它们就要被回收了。
有机光伏领域,主要的实验工作还是材料的合成,以及器件的制备与条件优化,这两者的变数比较大。
至于其他的表征方面,实验操作相对固定,只要不出现重大的失误,那么测出来什么,基本就是什么,主要看研究者怎么去分析实验数据。
因此,在合成完一批材料后,韩嘉莹现在的主要工作就是制备器件、测试器件。
“如何,快测完了吗?”许秋问道。
“快啦,我先测的是师兄的四个体系,最高效率是%,没有你之前做的高。”韩嘉莹道:
“不过,四个体系性能变化趋势和你得到的基本一致,都是随着支链碳原子个数的增加,效率先升后降,2OD侧链是极值点。”
“趋势一样就行,效率高一点低一点都没关系的,再说了,你用的是铝电极,而非银电极,性能低也正常。”许秋道:
“那么,你的两个体系P3T和P5T呢,变换了支链,器件性能上,有没有什么明显的改变。”
“P3T的体系,性能变化不大,随着侧链缩短,效率从%到了%,”韩嘉莹道:
“但是P5T的体系,改变还是挺明显的,随着侧链变长,效率从%,跃升到了%。”
许秋思考片刻,说道:
“这个现象还挺有意思的,看来对于P5T体系来说,侧链改变前后,刚好是一个重要的临界点,而P3T体系并不是。
P5T有些类似于我当初P4T的体系,后者是侧链从2HD,变为2OD,效率大幅提升,再到2DT,效率小幅下降。”
“师兄,这个发现,是不是也能发一篇文章呐。”韩嘉莹道。
“想多了,并不能,你呀,整天想着文章文章的,”许秋笑道:
“这个发现的分量还不够,只是描述了一个现象,最多变为一句描述,写在文章里面。
除非我能分析出来,造成这种现象背后的原因,那样的话还差不多,但我现在并没有这个能力。”
“这样啊,”韩嘉莹似懂非懂的点了点头,说道:
“可我记得陈婉清学姐,她打算做P4T-2OD结晶性,随处理温度变化的实验,那个不也是描述了一个现象吗?”
“不太一样,”许秋道:
“因为她可以结合光吸收光谱、透射电镜、原子力显微镜、掠入射X射线衍射等表征手段,进行综合分析。
换种说法,就是她能做的表征多,能讲一个完整的故事出来,而我的这个发现,只是故事的一个开头。”
“我好像明白了,看你当时说话的语气,还以为又一篇文章到手了呢。”韩嘉莹道。
“我只是有感而发罢了,想灌水也不是说灌就能灌的。”许秋笑道。
……
学妹继续实验,许秋站在她旁边,开始分析:
目前看来,她制备器件的熟练度,已经很高了,各种仪器操作、几种旋涂方法均已掌握。
而且基于他的体系,学妹也重复出来了%的效率,他当初不用银电极,最高值也只是%,差别不大。
至于她的两个体系,P3T、P5T,大多数能用到的已知的实验优化手段,包括引入氟原子、调控侧链、真·热旋涂,都已经用的差不多了。
这就说明,这两个体系潜力已尽。
除非再出现颠覆性的实验优化手段,方能扭转乾坤。
但想想也知道,并不容易。
那么,最终结果,P3T、P5T的器件效率大概率在6%-8%之间徘徊。
对应的文章档次,大致是一到两篇二区。
大概率能发两篇,因为类似的分子结构几乎没人报道,虽说P3T、P5T两者的结构相似了些,但毕竟是不同的结构。
如果一个效率6%、另一个效率7%,先发6%的,再发7%的,就更加合适了。
这就是自己做合成实验的优势所在。
因为很多组是不做合成的,那么就形成了一个门槛。
只要器件制备水平够高,稍微改一改分子结构,得到一个差不多的结果,就能发一篇文章。
这样看来,当初许秋选择从P4T体系开始试水,还是蛮幸运的。
当然,也不完全是运气使然。
那时候,他挑选材料,并不是拿个骰子掷出,点数是几就是几T,也是有自己考量的。
首先,许秋根据文献报道的DFT结果,总结出了一套自己的理论:
DFT结果中,能级分布总体上比较均匀,可以保证材料的共轭性能,有利于电荷输运,HOMO/LUMO能级分别集中分布在D/A单元上,有助于激子拆分。
这种结构的分子,大概率性能会好一些。
然后,他再用高阶DFT模拟,计算了从P2T到P5T这四种分子后,仔细观察了这些分子的HOMO/LUMO能级分布图。
表现最好的P4T,其次是P2T,最后是P3T、P5T就差一些。
整体上,P4T的能级分布较为均匀,每个结构单元上均有分布,分子的共轭性比较好。
而且它的HOMO/LUMO能级,分别集中在D单元2T上和A单元2TBT上。
既符合他的理论,实践上又证明了性能确实好。
许秋推断,造成这样的情况,或许和P4T是对称的结构有关。
相对来讲,非对称性的P3T、P5T就差一些。
但这套理论也不是完美的。
比如P2T,同样是对称的结构,从HOMO/LUMO能级分布图上来看,分子的共轭性也比较好,但性能却是四组材料中垫底的。
这就表明,有其他理论框架外的因素,对结果造成了影响。
具体是什么影响,目前的许秋也很难分析出来。
毕竟,拥有几百上千个原子的材料,在微观尺度上的复杂程度,那是难以想象的。
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却没想到她只是有一个初步的概念。
这还讨论个*哦。
此情此景,很像是当初她提出将钙钛矿材料,融入有机光伏体系中一样。
那时候,她也是只提了一个概念,后面的内容都是许秋来开发出来的。
不过,一向咸鱼的学姐,居然肯从二区灌水的舒适区中走出来,也是一件幸事。
倒也不能为此去打击人家。
还是沉默以对吧。
……
许秋将学姐提出的几点文章已经修改完毕后,去实验室里找韩嘉莹。
此时,她正在测试器件,从旁边基片堆叠的状况来看,应该快要测完了。
一般在器件测试前,都会比较在意基片表面的保护,一片片的都要正面向上,整齐码好。
但对于测完的基片,尤其是效率很低的,摆放起来就会随意很多,因为可能再过不久,它们就要被回收了。
有机光伏领域,主要的实验工作还是材料的合成,以及器件的制备与条件优化,这两者的变数比较大。
至于其他的表征方面,实验操作相对固定,只要不出现重大的失误,那么测出来什么,基本就是什么,主要看研究者怎么去分析实验数据。
因此,在合成完一批材料后,韩嘉莹现在的主要工作就是制备器件、测试器件。
“如何,快测完了吗?”许秋问道。
“快啦,我先测的是师兄的四个体系,最高效率是%,没有你之前做的高。”韩嘉莹道:
“不过,四个体系性能变化趋势和你得到的基本一致,都是随着支链碳原子个数的增加,效率先升后降,2OD侧链是极值点。”
“趋势一样就行,效率高一点低一点都没关系的,再说了,你用的是铝电极,而非银电极,性能低也正常。”许秋道:
“那么,你的两个体系P3T和P5T呢,变换了支链,器件性能上,有没有什么明显的改变。”
“P3T的体系,性能变化不大,随着侧链缩短,效率从%到了%,”韩嘉莹道:
“但是P5T的体系,改变还是挺明显的,随着侧链变长,效率从%,跃升到了%。”
许秋思考片刻,说道:
“这个现象还挺有意思的,看来对于P5T体系来说,侧链改变前后,刚好是一个重要的临界点,而P3T体系并不是。
P5T有些类似于我当初P4T的体系,后者是侧链从2HD,变为2OD,效率大幅提升,再到2DT,效率小幅下降。”
“师兄,这个发现,是不是也能发一篇文章呐。”韩嘉莹道。
“想多了,并不能,你呀,整天想着文章文章的,”许秋笑道:
“这个发现的分量还不够,只是描述了一个现象,最多变为一句描述,写在文章里面。
除非我能分析出来,造成这种现象背后的原因,那样的话还差不多,但我现在并没有这个能力。”
“这样啊,”韩嘉莹似懂非懂的点了点头,说道:
“可我记得陈婉清学姐,她打算做P4T-2OD结晶性,随处理温度变化的实验,那个不也是描述了一个现象吗?”
“不太一样,”许秋道:
“因为她可以结合光吸收光谱、透射电镜、原子力显微镜、掠入射X射线衍射等表征手段,进行综合分析。
换种说法,就是她能做的表征多,能讲一个完整的故事出来,而我的这个发现,只是故事的一个开头。”
“我好像明白了,看你当时说话的语气,还以为又一篇文章到手了呢。”韩嘉莹道。
“我只是有感而发罢了,想灌水也不是说灌就能灌的。”许秋笑道。
……
学妹继续实验,许秋站在她旁边,开始分析:
目前看来,她制备器件的熟练度,已经很高了,各种仪器操作、几种旋涂方法均已掌握。
而且基于他的体系,学妹也重复出来了%的效率,他当初不用银电极,最高值也只是%,差别不大。
至于她的两个体系,P3T、P5T,大多数能用到的已知的实验优化手段,包括引入氟原子、调控侧链、真·热旋涂,都已经用的差不多了。
这就说明,这两个体系潜力已尽。
除非再出现颠覆性的实验优化手段,方能扭转乾坤。
但想想也知道,并不容易。
那么,最终结果,P3T、P5T的器件效率大概率在6%-8%之间徘徊。
对应的文章档次,大致是一到两篇二区。
大概率能发两篇,因为类似的分子结构几乎没人报道,虽说P3T、P5T两者的结构相似了些,但毕竟是不同的结构。
如果一个效率6%、另一个效率7%,先发6%的,再发7%的,就更加合适了。
这就是自己做合成实验的优势所在。
因为很多组是不做合成的,那么就形成了一个门槛。
只要器件制备水平够高,稍微改一改分子结构,得到一个差不多的结果,就能发一篇文章。
这样看来,当初许秋选择从P4T体系开始试水,还是蛮幸运的。
当然,也不完全是运气使然。
那时候,他挑选材料,并不是拿个骰子掷出,点数是几就是几T,也是有自己考量的。
首先,许秋根据文献报道的DFT结果,总结出了一套自己的理论:
DFT结果中,能级分布总体上比较均匀,可以保证材料的共轭性能,有利于电荷输运,HOMO/LUMO能级分别集中分布在D/A单元上,有助于激子拆分。
这种结构的分子,大概率性能会好一些。
然后,他再用高阶DFT模拟,计算了从P2T到P5T这四种分子后,仔细观察了这些分子的HOMO/LUMO能级分布图。
表现最好的P4T,其次是P2T,最后是P3T、P5T就差一些。
整体上,P4T的能级分布较为均匀,每个结构单元上均有分布,分子的共轭性比较好。
而且它的HOMO/LUMO能级,分别集中在D单元2T上和A单元2TBT上。
既符合他的理论,实践上又证明了性能确实好。
许秋推断,造成这样的情况,或许和P4T是对称的结构有关。
相对来讲,非对称性的P3T、P5T就差一些。
但这套理论也不是完美的。
比如P2T,同样是对称的结构,从HOMO/LUMO能级分布图上来看,分子的共轭性也比较好,但性能却是四组材料中垫底的。
这就表明,有其他理论框架外的因素,对结果造成了影响。
具体是什么影响,目前的许秋也很难分析出来。
毕竟,拥有几百上千个原子的材料,在微观尺度上的复杂程度,那是难以想象的。
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