周六,模拟实验室给出了基于“三种传输层优化方法”的摸索结果。
第一种方法,也就是采用几种新的不需要高温退火的传输层材料进行旋涂。
这种方法制备得到的器件性能,总体上比之前高温氧化锌方法得到的器件性能略低,器件效率散布在标样效率的8095之间。
性能下降倒不一定是材料本身的问题,还可能是加工工艺摸索的不够充分。
不仅如此,这些传输层材料大多都是基于正结构器件,也就是pedot体系的,许秋现在不太想贸然更换器件结构。
毕竟,从陈婉清进组那会儿到现在,三年来一直用的都是基于氧化锌的倒结构体系,如果要切换体系的话,重新适应新条件需要的时间成本非常高。
这也是大多数课题组的选择通常不会轻易的更换已经成熟的实验条件,除非这个新的条件能够极大的提高性能,或者在其他方面有不可替代的优点。
其实,许秋也曾有想过要不要在课题组里找一个人专门开展正结构器件的研发。
但现在组里每个人都有各自的研究领域要负责,实在是缺人手。
而且,要是强行把这工作分配出去,也不太好,因为这和之前许秋找别人帮他做实验的性质不一样。
之前帮他做实验,不论是学姐、学妹、博后学姐,还是莫文琳、田晴,她们最后都是有好处拿的,至少可以当个文章二作,有的贡献很大的甚至还能当上共一。
而“开发正结构器件”,这种属于“长期投资性”的实验。
这种实验短时间内对个体来说,是看不到什么好处的,只是对课题组的长远发展有利。
比如某一天当倒结构出现问题的时候,如果组里有开发正结构器件的基础,就多了一种解决问题的思路。
如果站在魏兴思的角度,去要求某个学生去做这件事,那很合理,而且学生也没什么选择的余地。
可许秋毕竟还是学生,从立场还是更加偏向于学生群体的。
最主要的是,他也不愿意当这个恶人。
在许秋看来,要让别人干活,总得让人家看到回报吧。
都是成年人了,能利诱就利诱。
画饼什么的,别人可能第一次诚心帮你,第二次不情不愿的帮你,之后第三、第四次可就不一定了。
于是,许秋最终决定把这种方法暂时归入备选,也就是pnb。
第二种方法,也就是采用原先的溶胶凝胶法制备氧化锌薄膜,同时降低退火温度。
结果表明,150摄氏度的退火温度刚好是一个临界点,此时可以达到95100的标样器件效率,也就是200摄氏度的退火温度下的器件,性能下降幅度不大。
当氧化锌传输层的退火温度降低到120摄氏度的时候,器件性能出现明显的下滑,只有标样条件的7585。
也就是说,如果选择第二种方法,至少也要150摄氏度的退火条件。
而这样的温度退火对叠层器件有无影响,还需要进一步的考证。
第三种方法,也就是yangyang课题组的方法,他们把“低温法”得到的氧化锌称为ano,也就是阿尔法氧化锌。
用ano作为传输层的器件性能,可以达到85100的标样器件效率,可能还需要再进行一些优化,不过总体上还可以接受。
因为刚好也是倒结构的,不与现在的加工工艺相冲突,就算需要优化,难度也不会太大。
许秋最终决定同时拿第二和第三种方法进行试水,第一种方法大概率是用不到了,除非再次出现新的状况。
此时,寝室中,孙一凡正在做着直播。
今天是周六,孙一凡一般都是直播一整天的,像平常周日到周五的话,他一般播三个小时,因此平常他在许秋从实验室回来前就已经下播了。tv手机端tv./
见许秋朝他走了过来,孙一凡关闭直播的麦克风,主动问道:“对了,班级群里说要组织秋游,时间定在下周六,你要去吗?”
“我不去,没时间。”许秋言简意赅,之前博士班班长穆雪还私聊问他要不要去,他直接回绝了,一入科研深似海,从此班级活动是路人。
顿了顿,许秋反问道:“你要去吗?”
“我也不去,”孙一凡摇摇头,说道:“听说响应这次秋游号召的人也不多,博士生、科硕、专硕加起来一共不到30个人,其中的主力军还是专硕,毕竟他们没有科研压力。”
说罢,孙一凡指了指面前的电脑,继续道:“我本来有点想去的,可周六要直播补时长,实在是走不开。”
许秋看了眼孙一凡的电脑屏幕,现在直播间的实时观看人数是69个人,还有一个火苗状的指数,应该是直播间人气,有1.7plt10的现象,也就是两个10的器件叠起来,最终器件效率只有9、8、7。
此情此景,许秋不由的联想到梦幻的宠物化生。
初步尝试算是失败了,许秋开始基于实验数据分析原因。
首先,四终端法因为不存在器件加工工艺的问题,最主要的问题是电流的匹配问题。
叠层体系对前后电池两个体系的要求非常高,只要偏差的稍微大一些,比如偏差值超过20,最终的器件性能就会大幅度的下滑。
此外,许秋还发现一个问题。
那就是即便让顶电池采用15纳米的薄层金银电极,这个半透明的顶电池造成的光吸收损失还是非常大。
换言之,留给底电池的光非常少,从而使得底电池的电流密度很难做高。
许秋之前特意测试过单独金银电极的可见光平均透过率avt,只有6070,也就是说单单这个电极就会损失3040的光。
如果放在半透明器件中,那无所谓,因为损失的是二次反射的光,这部分占比很少,对效率的影响微乎其微。
而现在做叠层器件,这一点就格外的关键了,相当于是夺了底电池的口粮光。
想到这里,许秋突然有所明悟。
他果断翻看了一下文献中其他人的器件结构,发现其他人在二终端法中采用的薄层电极,银会蒸镀的非常薄,通常只有25纳米。
如果是这样的话,就可以解释为什么其他同行不会采用四终端法制备有机光伏的叠层器件了。
无它,性能太差。
第一种方法,也就是采用几种新的不需要高温退火的传输层材料进行旋涂。
这种方法制备得到的器件性能,总体上比之前高温氧化锌方法得到的器件性能略低,器件效率散布在标样效率的8095之间。
性能下降倒不一定是材料本身的问题,还可能是加工工艺摸索的不够充分。
不仅如此,这些传输层材料大多都是基于正结构器件,也就是pedot体系的,许秋现在不太想贸然更换器件结构。
毕竟,从陈婉清进组那会儿到现在,三年来一直用的都是基于氧化锌的倒结构体系,如果要切换体系的话,重新适应新条件需要的时间成本非常高。
这也是大多数课题组的选择通常不会轻易的更换已经成熟的实验条件,除非这个新的条件能够极大的提高性能,或者在其他方面有不可替代的优点。
其实,许秋也曾有想过要不要在课题组里找一个人专门开展正结构器件的研发。
但现在组里每个人都有各自的研究领域要负责,实在是缺人手。
而且,要是强行把这工作分配出去,也不太好,因为这和之前许秋找别人帮他做实验的性质不一样。
之前帮他做实验,不论是学姐、学妹、博后学姐,还是莫文琳、田晴,她们最后都是有好处拿的,至少可以当个文章二作,有的贡献很大的甚至还能当上共一。
而“开发正结构器件”,这种属于“长期投资性”的实验。
这种实验短时间内对个体来说,是看不到什么好处的,只是对课题组的长远发展有利。
比如某一天当倒结构出现问题的时候,如果组里有开发正结构器件的基础,就多了一种解决问题的思路。
如果站在魏兴思的角度,去要求某个学生去做这件事,那很合理,而且学生也没什么选择的余地。
可许秋毕竟还是学生,从立场还是更加偏向于学生群体的。
最主要的是,他也不愿意当这个恶人。
在许秋看来,要让别人干活,总得让人家看到回报吧。
都是成年人了,能利诱就利诱。
画饼什么的,别人可能第一次诚心帮你,第二次不情不愿的帮你,之后第三、第四次可就不一定了。
于是,许秋最终决定把这种方法暂时归入备选,也就是pnb。
第二种方法,也就是采用原先的溶胶凝胶法制备氧化锌薄膜,同时降低退火温度。
结果表明,150摄氏度的退火温度刚好是一个临界点,此时可以达到95100的标样器件效率,也就是200摄氏度的退火温度下的器件,性能下降幅度不大。
当氧化锌传输层的退火温度降低到120摄氏度的时候,器件性能出现明显的下滑,只有标样条件的7585。
也就是说,如果选择第二种方法,至少也要150摄氏度的退火条件。
而这样的温度退火对叠层器件有无影响,还需要进一步的考证。
第三种方法,也就是yangyang课题组的方法,他们把“低温法”得到的氧化锌称为ano,也就是阿尔法氧化锌。
用ano作为传输层的器件性能,可以达到85100的标样器件效率,可能还需要再进行一些优化,不过总体上还可以接受。
因为刚好也是倒结构的,不与现在的加工工艺相冲突,就算需要优化,难度也不会太大。
许秋最终决定同时拿第二和第三种方法进行试水,第一种方法大概率是用不到了,除非再次出现新的状况。
此时,寝室中,孙一凡正在做着直播。
今天是周六,孙一凡一般都是直播一整天的,像平常周日到周五的话,他一般播三个小时,因此平常他在许秋从实验室回来前就已经下播了。tv手机端tv./
见许秋朝他走了过来,孙一凡关闭直播的麦克风,主动问道:“对了,班级群里说要组织秋游,时间定在下周六,你要去吗?”
“我不去,没时间。”许秋言简意赅,之前博士班班长穆雪还私聊问他要不要去,他直接回绝了,一入科研深似海,从此班级活动是路人。
顿了顿,许秋反问道:“你要去吗?”
“我也不去,”孙一凡摇摇头,说道:“听说响应这次秋游号召的人也不多,博士生、科硕、专硕加起来一共不到30个人,其中的主力军还是专硕,毕竟他们没有科研压力。”
说罢,孙一凡指了指面前的电脑,继续道:“我本来有点想去的,可周六要直播补时长,实在是走不开。”
许秋看了眼孙一凡的电脑屏幕,现在直播间的实时观看人数是69个人,还有一个火苗状的指数,应该是直播间人气,有1.7plt10的现象,也就是两个10的器件叠起来,最终器件效率只有9、8、7。
此情此景,许秋不由的联想到梦幻的宠物化生。
初步尝试算是失败了,许秋开始基于实验数据分析原因。
首先,四终端法因为不存在器件加工工艺的问题,最主要的问题是电流的匹配问题。
叠层体系对前后电池两个体系的要求非常高,只要偏差的稍微大一些,比如偏差值超过20,最终的器件性能就会大幅度的下滑。
此外,许秋还发现一个问题。
那就是即便让顶电池采用15纳米的薄层金银电极,这个半透明的顶电池造成的光吸收损失还是非常大。
换言之,留给底电池的光非常少,从而使得底电池的电流密度很难做高。
许秋之前特意测试过单独金银电极的可见光平均透过率avt,只有6070,也就是说单单这个电极就会损失3040的光。
如果放在半透明器件中,那无所谓,因为损失的是二次反射的光,这部分占比很少,对效率的影响微乎其微。
而现在做叠层器件,这一点就格外的关键了,相当于是夺了底电池的口粮光。
想到这里,许秋突然有所明悟。
他果断翻看了一下文献中其他人的器件结构,发现其他人在二终端法中采用的薄层电极,银会蒸镀的非常薄,通常只有25纳米。
如果是这样的话,就可以解释为什么其他同行不会采用四终端法制备有机光伏的叠层器件了。
无它,性能太差。