455 疊層器件，雙倍的「快樂」（1/2）

打發走了魏興思，許秋進入裡間實驗室，開始準備實驗。

首先是清洗基片，他從箱子裡面取出一大塊ITO玻璃基片，將其掰開，成為小片的基片，然後撕掉上面的塑料保護膜，一片片整齊碼放在支架上。

許秋開工還沒到一分鐘，莫文琳便走了過來，笑了笑說道：「許秋，洗基片的活讓我來吧。」

『大概是怕文章的二作被鄔勝男給搶走？』許秋內心猜測了一番，隨後偏頭看了她一眼，說道：「好啊，那我去配溶液了。」

這個疊層工作的二作，許秋的意見可以說是決定性的，因為魏興思一般不太會幹涉作者排序。

組裡發表的所有文章，基本上都是文章的主要完成人，也就是一作來決定。

這樣也是比較合理的，因為導師不可能全程參與實驗，文章一作的視角是最為清晰的，誰的貢獻大，一目了然。

相對來說，許秋還是更偏向於給莫文琳二作的，畢竟疊層器件的製備，她是一早就參與了的。

鄔勝男如果只是幫忙合成材料的話，大概率能拿到三作，貢獻程度還是低了一些。

這也沒辦法，總不能整出來一個共同二作吧。

至於共一，許秋沒有考慮過。

一方面這個工作，他的貢獻量確實是最大的，沒有第二個人能和他的貢獻相當。

另一方面，小文章，甚至AM、EES這種文章，許秋給其他人一個共一也無所謂，反正他現在也不缺。

而這種《自然》大子刊以上級別的文章，不可能隨意把一作讓出去的。

除非，自己將來能掛通訊。

但即使是掛通訊，一作加通訊也比單掛通訊要好很多。

不過，許秋也不是很糾結。

其他人有什麼想法他無法控制，反正他能做到的就是在正式撰寫文章的時候，按照事實排序，問心無愧即可。

既然清洗基片的工作有人代勞了，許秋便進入手套箱，準備配製溶液。

他計劃中要用到的其他課題組的幾種材料，包括COi8DFIC在內，現在自己手上是沒有的。

因此，現階段頂電池採用的體系幾乎是無可替代的。

就算把IEICO-4F換成組裡的其他近紅外材料，比如IEIOC、IEICO-4Cl或者FN-4F的意義也不大，因為都差不多。

故而，許秋決定暫時固定不動頂電池的有效層結構。

那麼材料方面可以進行優化的部分，就只剩下底電池的體系。

這個體系作為底電池的光吸收範圍，大約在300-700納米，而作為頂電池的體系，光吸收範圍大約在600-1000納米。

兩者在600-700納米處的光吸收是重合的，重合程度大約有100納米，這個範圍還是稍微有些大的。

因此，許秋計劃把底電池中的IDIC-4F給替換掉，以期讓底電池的光吸收範圍向短波長移動（藍移），從而使得頂電池和底電池兩者之間重合波長範圍變小一些，給頂電池多留一些光。

不過，考慮到IDIC這個體系本身還是不錯的，可以製備厚膜器件，便於調控底電池的電流，許秋並不打算放棄使用IDIC系列。

於是，他決定採用IDIC的另外一個衍生物IDIC-M，來代替IDIC-4F。

相較於IDIC-4F，IDIC-M體系的光電性能雖然略微降低，但也可以保持在12%、13%這個檔次。

最重要的是，IDIC-M體系的光吸收範圍，相較於IDIC-4F發生了一定程度的藍移。

這主要是因為IDIC-4F和IDIC-M端基的不同所造成的，前者的端基ICIN-2F，引入的氟原子是吸電子的，而後者的端基ICIN-M是給電子的。

如果選擇IDIC-M體系，底電池的光吸收範圍就可以控制在大約300-650納米，它和頂電池體系的光吸收範圍重疊範圍就只有600-650納米，也就是重合程度只有50納米左右。

重合程度從100納米下降到50納米，反應在器件的短路電流密度上，差不多會偏差1-2個毫安每平方厘米，可以為頂電池的優化留下不少空間。

同時，重合程度只改變50納米，這個幅度也剛剛好。

因為原先IDIC-4F體系的表現並不差，效率可以做到15%以上，現在是在精益求精，選擇小幅度的變化，慢慢調節會比較好，如果變化的幅度太大，反而可能「優化」的過了，造成器件性能急劇的下降。

這個想法許秋剛想出來沒多久，模擬實驗室那邊已經開始同步進行摸索，但還沒有出來結果。

於是，他便在現實中進行同步的實驗，也不能凡事都依靠模擬實驗系統，因為很多實驗靈感都是在實驗過程中產生的。

許秋開始配製溶液。

其中，包括PFN-Br，氧化鋅前驅體，M-PEDOT在內的傳輸層溶液，以及頂電池需要的有效層溶液，都有之前用剩下的現成溶液，不需要進行配製。

需要額外配製的是有效層溶液。

許秋直接參照之前的條件進行配製。

與此同時，莫文琳已經開始對ITO基片進行第一步去離子水的清洗，超聲波清洗儀開始嗡嗡嗡的工作著。

現在購買的ITO基片，是國產的廠家，價格比較便宜，不需要像之前進口漂亮國的基片一樣，反覆利用，可以當做一次性的耗材使用。

再加上每一片基片上面都有一層塑料保護膜，表面比較乾淨，因此清洗基片的步驟也簡化了一步，不需要使用肥皂水進行清洗，直接用去離子水、丙酮、異丙醇清洗即可。

把基片盒子丟入超聲波清洗儀後，莫文琳步伐輕盈，無聲的走到許秋的身邊，突然開口問道：「許秋，為什麼疊層器件我做了那麼久都不行，你一來效率就突破15%了呢？」

「嚇我一跳……」許秋本來在全神貫注，用兩隻鑷子左右開弓，夾取聚合物給體材料J4，結果被莫文琳一驚，材料直接飛了出去。

好在，他現在鑷子的熟練度已經達到了五階40%，一個回首掏，精準的夾住了飛到半空中的J4材料。

當然，這番操作運氣成分居多，同時也有聚合物材料比較「輕」，不容易落地的因素在裡面。

見狀，莫文琳驚嘆道：「秀啊！」

「還不是因為你，差點掉了，」許秋沒好氣的說道：「這一塊J4估計有30毫克，換算成軟妹幣，就要300塊呢。」

「我知道錯啦。」莫文琳吐了吐舌頭，她剛才不知道怎麼的，就是想捉弄一下許秋。

其實，在實驗室里，這種行為還是比較危險的，材料掉了倒還好，就是虧點錢而已。

如果是是在做高危實驗的時候，被驚嚇到，手一抖可能就會發生實驗事故。

因此在做實驗的時候，如果怕突然驚嚇到其他人的話，通常會先弄出些聲響，表明自己的存在，然後再講話或者進行肢體接觸。

就像魏興思每次走路都是「噠噠噠」的，自帶BGM，或許也是有這方面的考慮，擔心自己的突然出現，嚇到學生。

畢竟，他也知道導師的形象在學生的眼中，通常都是「大魔王」一類的。

許秋完成了J4的稱量，轉頭問道：「莫文琳，你剛剛說什麼？」

莫文琳複述了一遍剛剛的話：「我說……許秋，為什麼疊層器件我做了那麼久都不行，你一來效率就突破15%了呢？」

「噢，因為我站在了巨人的肩膀上了啊。」許秋自然不會說，是因為已經提前在模擬實驗室中拿到了結果。

不過，他之所以決定直接把最優條件拿出來，只用三批器件就衝到了15%，也是因為莫文琳之前的摸索過程，有了鋪墊，他直接拿最佳結果出來也不顯得突兀。

某種程度上，確實也是如他所說的「站在了巨人的肩膀上」，要是莫文琳的器件一直撲街，他多半也得演一演，過一周半個月再把現實中的疊層器件效率做到15%。

「真的咩。」莫文琳瞬間把自己代入到了「巨R」的角色中，雖然她也知道許秋大概率只是隨便說說的，但內心還是挺開心的。

「真的。」許秋認真確定的回應道，對待手下的妹子們，能多鼓勵還是要多鼓勵的，就像企業老闆一樣，畫餅灌雞湯不一定有用，但總好過不畫餅不灌雞湯，說不定就能忽悠到人了呢。要相信，世上還是傻子更多的。

許秋繼續稱量PCBM，他在試劑盒中找了一會兒，發現剩下的PCBM並不多了，於是問道：「PCBM是快用完了嗎？」

「是啊，」莫文琳回應道：「本來想和你說的，但是我忘記了。」

「行，」許秋點點頭：「我等會兒和吳菲菲講一下。」

平常買藥品一般都是找國內的試劑商，操作起來比較簡單，直接到聯繫對方，或者通過藥品倉庫進行購買即可。

而組裡的PCBM，一直都是由漂亮國的NANO-C公司提供的，需要進口，手續會複雜一些，之前都是吳菲菲負責處理。

倒也不是說非進口不可，就像ITO基片後來就換了國產的。

只是，一方面因為PCBM國產的也沒有便宜太多，另一方面也是用習慣了NANO-C這個品牌的PCBM，一直也沒有出現什麼問題。

而在實驗室中，比較忌諱的就是隨意改變實驗條件，試劑的品牌也是實驗條件之一。

哪怕兩種試劑，名稱一樣，分子結構一樣，純度也一樣，但實際用起來，可能會有非常大的差別。

貿然更換品牌，可能會有不可預知的情況出現。

比如，之前陳婉清做有機光伏倒結構器件的時候，她用到的是三氧化鉬蒸鍍靶材。

中途有一次舊的三氧化鉬用完了，本來想回購原來那家，結果發現斷貨了，需要等兩周才有貨。

當時為了實驗能繼續進行，她便換了另外一家，純度都是一樣的，材料檢驗報告也沒有問題。

但做出來的器件性能就是不行，比之前用的那種三氧化鉬效率普遍低2%左右。

後來換回了原來那種三氧化鉬，器件效率才恢復正常。

至於造成這種現象的原因，誰知道呢？

或許是和靶材的顆粒有關，或許是和裡面某種微量的雜質有關，也可能剛好買到了一瓶次品……

這些都是有可能的，就算強行找原因，也沒有太大的意義。

忙忙碌碌，花費半個月時間，終於找到了原因，最後有什麼收穫嗎？

沒有，只是單純的浪費了半個月的時間罷了。

實驗室中，許秋和和莫文琳兩人一邊工作，一邊閒聊著。

直到韓嘉瑩進入實驗室，號稱：「我寫文章寫的有些累了，過來隨便看看。」

兩人這才停下了交流，各奔東西。

莫文琳轉身離開，說道：「我回去寫文章啦。」

於是，許秋換了一個聊天的對象，他一邊和學妹侃大山，一邊製備器件。

旋塗氧化鋅，作為第一層傳輸層；

旋塗PFN-Br，作為第二層傳輸層；

旋塗不同厚度的作為底電池有效層；

旋塗M-PEDOT，作為第三層傳輸層；

旋塗氧化鋅，作為第四層傳輸層；

旋塗不同厚度的作為頂電池有效層；

蒸鍍三氧化鉬，作為第五層傳輸層；

蒸鍍銀，作為電極。

這是之前經過優化後得到的最佳加工工藝，許秋直接套用過來。

畢竟現在只是將IDIC-4F更換為IDIC-M，傳輸層方面的加工工藝大概率不會存在很大的差異。

一直忙活到晚上十點多，許秋終於完成了新的一批IDIC-M體系疊層器件的製備與性能測試，最高效率達到了同時，模擬實驗中的IDIC-M體系的初步摸索結果也出來了，最高是還有不小的上升空間。

而IDIC-4F體系的結果，經過這些天的多次優化，目前已經達到了上升空間並不大。

雖然這批IDIC-M體系的疊層器件效率，暫時沒有IDIC-4F體系的高，但許秋也不是很在意。

他本來也不指望只靠製備一次器件就實現效率突破，這次嘗試，主要是為了驗證自己的思路有沒有問題。

現在僅僅是初步嘗試，IDIC-M的體系就已經做出了與IDIC-4F相當的器件效率，說明當前優化的思路大概率是正確的。

也就是說，有很大的機率能把疊層器件效率上限，再往上提升一些，或許能夠達到15.5%以上。

至於能不能上16%，這就要看運氣了。

完成了現實中的初次嘗試，剩下的工作，許秋主要還是打算交由模擬實驗室進行大範圍的摸索。

因為相較於普通的單結器件，雙終端法製備的疊層器件在優化時的工作量翻倍都不止，有系統的幫忙可以省下不少時間。

具體來說，在單結電池中，只有唯一的有效層，只需要優化一個有效層的膜厚，摸索範圍通常在80-150納米之間。

而且對於絕大多數的有機光伏體系，把有效層的膜厚做到100納米左右，就算偏離了最佳膜厚，通常也能達到最佳膜厚效率的90%。

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