239 「有了!」(2/2)
做好組會PPT後,許秋沒有多留,招呼韓嘉瑩,兩人提前離開實驗室,大約早退了一個小時左右。
剩下的這點零散的時間其實也做不了什麼實驗,像是平常的話,許秋一般會讀一讀積攢下來的文獻,但今天他有更重要的事情要做。
回到寢室,許秋和陶焱侃了會兒大山,隨後,兩人一起去學生浴室約了個澡。
歸來後,許秋躺在床上,進入模擬實驗室,開始探究效率的偏差的原因。
為了保險,他同時打開模擬實驗室II中保留的實驗記錄,以及學妹的實驗記錄本,首先核對從模擬實驗室中拿到的條件,與學妹實驗時的條件是否一致。
「我的體系,7%效率下對應的條件是……學妹操作時的條件是……兩者一致。」
「學妹的體系……兩者一致。」
「至少她的實驗記錄上是這麼寫的,模擬實驗室記錄也不會出錯。」
「既然這樣,那只能親自實驗來試試看了。」
「說起來,模擬實驗室I有好些日子沒有使用了,還是蠻懷念的。」
許秋嘀咕著,轉入模擬實驗室I,選擇了「理論7%,實際6.48%」的體系,用學妹剩餘的溶液,按照之前提供給學妹的條件,旋塗了三片同樣器件結構的基片,放入蒸鍍艙內蒸鍍。
開啟機械泵、分子泵,抽真空。
以他現在的權限等級,開啟8倍加速後,手套箱瞬間高頻震動起來,如同抽風一樣,形成了一道道殘影。
好在許秋在模擬實驗室中是絕對的主宰,直接對屏蔽了聲音的感知,不然估計要被排山倒海般的「duang」「duang」聲給吵死。
不多時,蒸鍍結束,許秋得到了三枚銀光閃閃的器件。
開始測試。
6.52%、6.61%、6.47%。
這是三片電池器件的最高效率,可見重複性還是不錯的。
有這樣的結果也不意外,他剛才在旋塗過程中,完美的控制了每次操作過程,幾乎完全一致。
現在的結論就很明顯了,相對於這個條件本來對應的7%的效率,更接近於學妹的結果6.48%。
「這樣看來,應該是在溶液配製上出現了問題。」
許秋拎起綠色蓋子深棕色瓶身的玻璃小瓶,一邊旋轉著它頭上綠色的帽蓋,一邊思索。
帽蓋上有學妹留下的娟秀的字跡「X8,CF,0.4%,1:1.5,9,3.24」
這裡的X8,其實指代的就是許秋的第三代8系列3DPDI分子,全名是PDI3-BX-Se-8,之後如果寫文章的時候應該會簡化一下下,畢竟確實太長了些。
剩下的就好理解了,CF是氯仿溶劑,0.4%是DIO的體積分數,1:1.5是D/A質量比,3.24是溶液配製日期。
「如果是溶液配製上出現了問題,最大的可能性就是……」許秋突然意識到了什麼,迅速返回模擬實驗室II,調閱起完整版的實驗數據。
「保證其他實驗條件不變,光電轉換效率與DIO的體積分數的依賴關係DIO(PCE)為:0%(5.24%),0.1(6.18%),0.2%(6.33%),0.3%(6.58%),0.4%(7.01%),0.5%(6.87%),0.6%(6.75%)……」
「從0.4%到0.3%,DIO的體積分數偏差0.1%,效率就從7.01%降低至6.58%,看這個趨勢,如果是0.25%左右的DIO加入量,那麼效率值很可能在6.48%附近。」許秋分析了一番,突然打了個響指:
「心機之蛙一直摸你肚子,一定是DIO添加的時候出現了問題!」
他回憶了一下他自己實驗操作,在添加DIO時,用到的是0.5-20微升量程的移液槍,按每次配製溶液為1毫升計算的話,0.4%只有4微升,如果溶液只有幾百微升的話,DIO的加入量就更加少了。
而DIO又是粘度不低的液體,在用移液槍轉移的過程中,總會有一部分殘留在槍頭內。
理論上,移液槍頭在設計的時候,會考慮到液體殘留的情況,比如標度是10微升,可能實際吸取的是11微升,擠出的正好是10微升,有1微升殘留。
但這種設計通常是針對低粘度的流體,對於DIO這種高粘度的流體,可能吸取11微升,擠出6微升,5微升殘留,這就會導致理論和實際之間造成很大的偏差。
許秋之前幾次在現實中做器件,加DIO的時候並沒有多想,看到一次擠不完,就在擠出槍頭中的液體後,等待幾秒鐘後再擠出一次,重複多次,確保全部的DIO都加入到溶液中,然後這種做法就被模擬實驗人員學會了,用在了之後的模擬實驗中……
至於學妹實驗時的手法,許秋猜測或許和他並不相同,可能是吸取DIO後只擠出一次,從而使得她加入DIO得實際量比他加入的時候要少,導致了器件效率對應的偏移。
不論是他自己,還是學妹,量取DIO的操作手段,都有些粗糙了,誤差太大。
對於以往PCE11的體系,它們對DIO溶劑添加劑沒有需求,也就無所謂這方面的顧慮;
而現在PDI體系,對DIO的加入量非常的敏感,就不得不考慮這方面的問題。
畢竟許秋的目標是要把效率從7.4%做到8%,衝擊世界紀錄。
就需要儘量做好每一處細節。
許秋沉思許久。
「有了!」