396 發一百篇文章都不是什麼問題(1/2)
許秋把模擬實驗室III中的自主研究方向,主要限定在聚合物給體/小分子受體這樣的有效層結構中,大體上是三條優化方向。
首先是給體材料,一方面,可以基於現有的H43、J2等分子,進行進一步的優化,這方面之前學妹做的已經非常好了,優化空間雖然不大,但擠一擠還是有的,比如,側鏈長度或種類優化、引入其他雜原子、替換噻吩側鏈結構等等。
另一方面,也可以使用其他的結構,這種結構不一定要全新的結構,完全可以從PCE10、PCE11甚至P3HT這些經典的給體材料分子中找一個單元出來,進行改進拼接,讓給體材料的禁帶寬度為1.7-2.0左右,獲得中等帶隙或寬帶隙材料,使之與ITIC等窄帶隙非富勒烯受體匹配。
具體的操作,可以在PCE11的主鏈中引入一個苯環,形成PBT4T-B的結構,苯環的引入破壞了分子整體的規整性,降低了分子的結晶性,同時也讓分子的禁帶寬度提高。
或者基於P3HT進行改性,設計成本比較低的、分子結構比較簡單的聚噻吩結構,這也是一條可行的思路,或許可以通過這種途徑降低器件的成本,不過,P3HT本身和ITIC是不契合的,許秋很早就試過了效率只有2%不到,是個撲街的體系。
其次是受體材料,這裡可以做的文章就比較多了。
其一,著力於A單元,也就是基於現在的ICIN單元進行改性。
可以小改,即在端基苯環上引入一些其他基團。
這方面許秋他們之前研究的已經比較多了,引入氯、氟、甲基等等,博後學姐還發表了一篇「**一」的工作,專門就是做這個的。
當然,研究空間還是有的,比如把之前暫時放下的基於ITIC聚合物受體材料的合成思路拿出來,也就是在ICIN上引入溴基團,合成ITIC-Br,使之與雙三甲基錫取代的噻吩單元發生Stille偶合反應,得到P-ITIC-T的聚合物受體材料。
也可以大改,ICIN是一個五元環和一個六元苯環以稠環連接形成的茚二酮結構,可以對這個五元、六元稠環結構進行改動。
比如,把六元苯環更改為五元噻吩環,也就是做成兩個噻吩環的稠環結構,根據噻吩環的朝向,還可以有兩種不同的連接方式。
再比如,把苯環或者改為萘環,也就是兩個並行的苯環,提高ICIN單元的共軛長度。
其二,著力於中央D單元,改進空間會更大。
可以修改橫向共軛長度,設計不同的主鏈結構,可以修改側鏈位置,引入雜原子。
如果腦洞放開的話,各種各樣的分子結構都能可被設計出來,什麼L型,X型,M型,Y型……
甚至還可以故意把共軛結構給破壞掉。
有機光伏材料里的共軛結構是一把雙刃劍。
一方面比較容易實現分子之間的ππ堆砌,有利於激子的輸運,獲得高光電轉換效率;
另一方面共軛結構中存在雙鍵,在光照尤其是紫外光照射下不穩定,很容易雙鍵打開,破壞本身的共軛結構,導致材料的穩定性變差。
假如能開發一種非共軛性的受體材料,那麼其器件穩定性絕對是非常強大。
其三,還可以改單元的連接結構,ITIC是ADA結構,學姐的IEICO、徐正宏的IDTBR是AπDπA的結構。
原先不論ADA還是AπDπA都是對稱結構,可以設計一系列的變種結構,比如ADDA、ADDDA,ADADA,甚至更複雜的ADADADA結構……
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如果想的話,DAA、DDA這樣的非對稱結構都可以設計出來,就是合成難度會比較高,可能沒什麼人願意做。
最後,如果把目光放在器件上,那就是半透明、大尺寸、柔性、刮塗、疊層、非鹵溶劑等一系列手段……
如果細數下來,能發的文章還是不少的,大大小小的文章,少說也有二三十篇,多的話發一百篇文章都不是什麼問題。
當然,這麼多工作,許秋他們這個五人半的小團隊肯定是無法全部吃下的,哪怕許秋把實驗結果都拿到手了,現實里重複、撰寫文章都要花費很多時間。
只能抓大放小,到時候就看其他課題組的團隊,能從許秋這邊搶走多少文章了。
十月二號上午,許秋和韓嘉瑩出現在魔都機場,準備前往渝城,他們已經提前預定了酒店和機票。
兩人很早就規劃了國慶期間的渝城五日游。
一方面是勞逸結合,長時間超過996的工作強度,需要適當的鬆弛一下。
另一方面,兩人發文章拿的獎金加起來已經有好幾萬,對於學生來說,也算是一筆巨款了,賺來的錢總是要花掉的嘛。
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