许秋打开系统面板。
【科研辅助系统】
权限品级:3
积分:9978
进行中的任务:2个
熟练度:
【实验操作类】
制备手段:
清洗基片(四阶45%/四阶80%)
溶液配制I(四阶40%/四阶50%)
溶液配制II(四阶0%/四阶80%)
旋涂I(四阶40%/四阶50%)
旋涂II(三阶50%/四阶80%)
蒸镀(四阶35%/五阶0%)
表征手段:
光电性能I(四阶40%/四阶80%)
光电性能II(三阶50%/五阶0%)
光学性能(四阶5%/五阶0%)
电荷输运性能(三阶30%/四阶40%)
【仪器设备工具类】
……
【特殊类】
文献阅读(三阶1%/四阶50%)
周常任务II:进行实验15小时以上,模拟实验的时长同样记入任务。当前进度(0.5/15小时),任务完成奖励500积分。
进阶任务:以第一作者身份发表一篇SCI论文。任务奖励:2000积分,权限品级+1。
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许秋发现他的部门技术,分化为了I和II两种类型。
其中I类是他复制陈婉清的,关于有机光伏的技术,而II类则是复制吴菲菲的,关于钙钛矿质料的技术。
其他通用技术的熟练度上限也提高了,看来吴菲菲的科研能力确实比学姐要高一些。
系统积分也在不知不觉中积攒了接近一万,在接下来的实验中应该能派上大用场。
看完面板之后,许秋打开辅助系统,检察刚刚复制的“旋涂II”技术的影像。
从系统影像上来看,反溶剂旋涂的操作并不难。
首先把配制好的钙钛矿溶液均匀滴在基片上,然后启动匀胶机。
在约莫4秒后,用移液枪快速滴加甲苯至高速旋转的基片外貌,最终即可获得平整平滑的薄膜。
吴菲菲之前说是在心中默念5秒再滴加反溶剂,看来她默念的应该是比力快,实际时间只有4秒左右。
许秋用的体系和她差异,所以也只能作为参考,需要重新摸索条件。
不外,吴菲菲用心中数数的要领计时,稍微有些粗拙。
许秋灵机一动,想到一个好要领。
他可以一边在现实实验,一边连接模拟实验室,用里面的秒表进行计时。
…………
许秋开始实验,先从1#溶液开始。
第一次实验,他将秒表设为5秒倒计时,然后同时在现实中按下匀胶机的开启按钮,在模拟实验室中秒表按钮。
待秒体现数归零,他迅速将移液枪中的甲苯溶剂挤出到基片外貌。
因为有了之前喷涂的经验,所以他对这步操作的精细度把控的很是好。
喷涂甲苯事后,可以明显看到薄膜外貌发生了一些的变化,但是由于基片还在高速旋转的历程中,无法判断其具体的形貌。
30秒事后,基片停止旋转,许秋用镊子夹起。
可惜,获得的薄膜仍然泛起白色雾状,不外比不加反溶剂的效果要稍好一些。
看来反溶剂的添加确实有作用,但是仍需要革新条件。
许秋将间隔时间改为6秒,再次实验。
这回获得的薄膜上的白雾加深,看来间隔时间应该缩短,而非延长。
继续将间隔时间调到4秒。
这次,终于获得了外貌平滑且基本均匀的薄膜。
由于所用钙钛矿质料的旋涂要领不是喷涂法,每次都要消耗约80微升的溶液,如果再多试频频,溶液都要用完了。
因此,许秋没有继续对间隔时间进行进一步的精细调控。
虽然相对于有机聚合物质料来说,钙钛矿质料倒是不贵,究竟是结构相对简朴的小分子,容易合成。
但是纯度99.99%的碘化铅,每克也要百元左右,照旧不能轻易浪费。
接下来,他又划分摸索出2#、3#、4#溶液,滴加反溶剂的最佳间隔时间,均漫衍在3-6秒之间。
摸索好条件后,许秋准备做一批器件。
这时候面临的问题是器件结构的选择。
一种是正结构,那么就是用钙钛矿质料,取代PEDOT:PSS,另一种是倒结构,那么就是取代氧化锌。
两种结构无法一起蒸镀,所以一次只能做一种结构。
他现在也无法判断用哪种结构更好一点,就先从正结构开始实验。
…………
清洗基片。
旋涂传输层。
PEDOT:PSS基片作为对照组,旋涂三片;
1#到4#溶液,每组也旋涂三片,浓度都是10%质量分数的DMF溶液,转速划分为2000、3000、4000r.p.m.,他直接将吴菲菲旋涂有效层的条件拿来用了,作为实验组A;
不旋涂传输层,做一片,作为实验组B。
之后,许秋按最优条件旋涂了PTB7-TH:PC[70]BM有效层,并蒸镀了钙和铝电极。
开始测试。
他首先测试了基准体系,也就是基于PEDOT:PSS的样品。
三片样品,最高效率划分为9.88%、10.12%、9.63%。
虽然效率数值有所颠簸,但是这个幅度还在可接受的规模之内。
接着是实验组A的测试,他满怀期待的夹起“1#,3000r”样品。
第一次扫描,效率2.66%。
继续扫描,效率越来越低,最后稳定在2.50%。
许秋摇摇头,换了一片“1#,4000r”样品。
最高效率2.74%,相比于第一片提高了一丢丢,但并没有什么用处。
再换最后一片1#样品。
最高效率只有1.76%。
“可能是1#样品不太行吧,其他编号说不定会有奇迹呢。”许秋在心里慰藉自己。
然而接下来,他越测心越凉。
剩下的2#、3#、4#样品,没有一个效率凌驾5%的。
最高效率的样品是“4#,4000r”,但也只有4.68%。
最后,他测试了实验组B的样品,也就是不涂传输层质料的器件。
效率居然有5.52%,比所有实验组A的都要高。
这说明钙钛矿质料涂上去以后,完全没有起到正面作用,还拉低了器件性能。
…………
测试完毕后,许秋看了下时间,已经晚上八点多了,没有再做一批器件的时间了。
搞了一天,啥结果都没有,许秋有些沮丧的回到办公桌。
“怎么样,实验不顺利吗?”陈婉清体贴道。
“是啊,最高效率只有4.68%,标样有10%,”许秋郁闷道:
“最要害的是,不涂传输层效率都有5.52%。”
“器件结构呢?”陈婉清道。
“正结构,取代PEDOT的,我一共用了四种钙钛矿质料,都不行。”许秋道:
“这样啊,会不会是它们不适合做空穴传输层,你可以做个倒结构看看,让它们取代氧化锌,看看效果怎么样。”陈婉清道:
“好吧,那我明天试试。”许秋道。
…………
回寝室的路上,许秋重复思考今天的实验历程,是不是哪里泛起了问题。
按理说,他选择的四种钙钛矿质料,具有宽的禁带宽度,涂的薄膜形貌也还好,怎么结果就这么差呢?
他仔细回忆实验历程,突然发现了一个之前被他忽略的细节。
“我明白了!”许秋不禁喊了出来。
这一声吼,惊得旁边长椅上一对拥抱的小情侣都离开了。
许秋向他们做了一个歉意的手势,然后快速奔回寝室,准备验证一番。