453 有機光伏領域公認的一道大門檻，成功跨過！（2/2）

疊層器件方面，之前遇到的問題是製備出來的疊層器件直接不工作，效率為0%。

現在，終於實現了零的突破，把器件效率做到了8%。

具體採用的解決方法是在旋塗完鈣鈦礦有效層後，使用溶劑退火處理一段時間，然後再進行接下來的操作，吳菲菲推測這個溶劑退火的過程，能夠起到了一種「定型」的作用，讓有效層在後期加工的過程中不被破壞。

儘管差不多是11%+11%=8%，但也算是開了個頭，只要器件能正常工作，之後的優化方向相對就比較明確。

段雲還是老樣子，比較閒。

華威那邊已經給他發了正式的offer，有效期是一個月的時間。

另外，他還收到了魔都本地一家創業公司的offer。

公司的主營業務是製作3D印表機器的，像這種小廠就沒有設置有效期這種限制條件，表示只要人能過來，隨時都歡迎。

之前段雲的煩惱是沒有offer，現在則是offer太多了，他都不知道該怎麼選了。

對於博士應屆生來說，第一份工作的選擇非常重要，事關之後的職業發展。

畢竟都這個年齡了，除了科研外的工作經驗幾乎為0，如果第一份工作沒有得到足夠的經驗和鍛鍊，之後跳槽轉行的難度非常大。

田晴依然保持著慢節奏，撰寫「三個HO摸能級差線性變化的，非富勒烯體系的電荷輸運機制研究」工作的文章，當前進度兩成半，目標期刊ACSA迷。

陳婉清負責調試從藍河公司買回來的「第一代薄膜列印儀器」，現在儀器被安放在江彎實驗室的通風櫥中，同時，學姐也和許秋、韓嘉瑩他們進行了刮塗儀器操作方面的交接。

許秋上周主要忙著大會相關的事情，幾乎沒有做實驗，模擬實驗室中疊層器件效率突破15%的結果，只有他自己知道，也不好在組會上講出來。

於是，許秋決定把自己在大會上總結的內容，和其他人分享一下。

這些內容對他自己來說，意義不大，不過對於剛剛入門的研究者，比如莫文琳、鄔勝男她們來說，還是有很大作用的。

她們這半年來雖然也都發了不少文章，但相對來說比較「偏科」，因為許秋只讓她們專注於某一個細分領域的研究，對於其他細分領域的了解相對比較少。

現在剛好可以通過這次機會，讓她們把其他方面的能力也提升起來。

知識總是不嫌多，就算暫時用不到，日後寫文章，或者做實驗的時候，說不定就用到了。

韓嘉瑩開始撰寫H5給體材料的文章，目標期刊JMCA，當前進度三成。

同時，學妹還進行了關於PTQ1材料的相關表徵，現在數據完整度大約七成。

主要缺光源的數據，還有送樣去的核磁等數據沒有返回來。

核磁的話，耐心等待即可，光源的話，在月底還有一次測試機會。

這次光源測試許秋不打算過去，因為現在基本上課題組裡全員都是熟練的光源測試工了，他去不去影響都不大了。

另外，不論是H5還是PTQ1，這兩個工作魏興思都沒有打算送樣到NIM進行第三方檢測。

一方面，魏興思組裡的口碑已經打了出去，就算不做第三方檢測，其他研究者也不會對結果進行質疑。

畢竟是當下有機光伏領域世界紀錄的保持者，都已經做到了13.5%，不至於在11%、12%效率的體系上造假。

而且現階段11%、12%的效率也已經屬於較為正常的水平了，很多其他課題組都重複出來了這個結果。

另一方面，主要是為了省錢。

第三方檢測要收費可以理解，但收費收的這麼貴，如果每個體系都檢測一次，實在是有些遭不住。

而且還得讓人親自去跑一趟送樣，也是麻煩。

這周的大會和鄔勝男沒太大的關係，因此她的工作繼續有條不紊的進行著。

主要是繼續潤色傑青基金的申請書，順帶輔導兩個本科生進行FOIC材料的合成、表徵與器件測試等實驗。

魏興思打算在年底前把兩個項目申請書的初代版本都寫出來，這樣等寒假結束回來，再稍微改一改就可以直接提交了。

莫文琳因為大會的緣故，只做了三批器件，不過性能都還不錯。

首先是基於J2:PCE10:IEICO-4F的體系，效率12%+，已經開始整理文章，打算投一篇AM的子刊AFM。

現在隨著湧入非富勒烯領域的研究者越來越多，不少人都盯上了三元體系這一塊，導致做三元體系的人越來越多，很難再像最開始一樣輕易的發AM了。

其次，莫文琳採用了許秋之前提出的「引入三元體系」的方法，把疊層器件的效率優化到了14.3%。

聽到這個結果，魏興思兩眼放光。

雖然平常說的時候都是以1%為梯度進行展望，但效率真到了14%這個級別，能提升0.2%、0.3%都是非常好的，指望一次性就實現1%這樣大的跨越，非常的困難，都是要一點點的慢慢磨。

魏興思轉頭問道：「許秋，你怎麼看？」

許秋心道，我還能怎麼看呢，我這邊都做到15%了，不過嘴上卻說道：

「我覺得基於三元體系的疊層器件，還是有很大的優化空間，比如可以從……這些方面入手。這周我打算自己來製備幾批器件。」

「行啊，」魏興思點點頭：「剛好你的文章都投掉了，那就做做實驗唄，權當是換個口味。」

組會結束，接下來的幾天，日子重歸於平淡。

許秋一邊讓模擬實驗系統繼續摸索加工工藝，一邊親自上場製備疊層器件。

他試圖在現實中復現出系統中的15%效率。

疊層器件的製備比普通器件的製備要麻煩一些，因為有雙倍的有效層和傳輸層，所以時間成本要提高大約50%。

一天下來差不多只能產出一批，想做第二批器件就有些勉強。

周三、周五、周六，許秋一共製備了三批器件。

第一批器件，也許是因為許秋好久沒做器件製備實驗，有些手生，最高效率只有13.67%，做的還沒有莫文琳高。

第二批器件，他超過了莫文琳之前創下的記錄，最高效率達到了14.52%。

第三批器件，許秋直接把效率進一步提升到15.00%。

這次測出來的數據剛好是整數，許秋也是第一次遇見，還挺巧的。

不過，從概率學的角度上來講，在保留兩位小數的情況下，測出來結果是整數的概率大致是1%，他做了這麼多批器件，遇到一次也很正常。

同時，模擬實驗室中疊層體系的效率也獲得了進一步提升，達到了15.37%。

這也讓許秋覺得自己當初優先選擇疊層器件作為突破口，是一個非常正確的選擇。

因為疊層器件主要涉及到的是工藝方面的優化，在這一方面模擬實驗系統有著非常大的優勢。

而Y系列受體的開發，主要涉及到新材料的合成，相對更看重的是分子結構的設計。

換言之，運氣或者說技術成分比較大，只要分子結構不對，任你怎麼優化工藝，那都是徒勞。

現在15%的疊層器件效率數據，終於是一隻腳踏在了有機光伏領域的一個大門檻上，也意味著這個工作已經接觸到了發表CNS文章的門檻。

當然，想要發表CNS，單單15%並不是很穩，畢竟是要跨領域和其他熱門領域進行PK。

如果還能做的更高一些，比如16%，衝擊CNS成功的概率就更高一些。

而且，能不能上CNS是需要運氣的，編輯的態度、審稿人的認可程度都是不確定因素。

就算是普通的學術大佬，也不敢說自己做出來的一項工作，就一定能發表在CNS上，除非是諾獎級別的學者，那另說。

畢竟CNS每年文章收錄數量有限，成百萬上千萬的研究者，去競爭每年幾千個名額，還是有些困難的。

但不管怎麼說，許秋現階段取得這樣的成果，一篇《自然》大子刊基本上是沒跑了。

因此，許秋打算做兩手準備，首先肯定是優化疊層器件的性能，力圖繼續向上突破，16%、17%、18%。

但假如當下的體系遲遲無法突破的話，那就以15%的效率去投稿《自然》或者《科學》。

如果被拒稿或被建議轉投《自然》大子刊的話，那麼就勉為其難的在《自然·能源》、《自然·材料》、《自然·光電》這三個和有機光伏領域相關的《自然》大子刊中挑選一個。

其實，許秋之前也有想過要不要把Y系列受體拿來做疊層器件。

當時的想法是不太願意在同一篇工作中，出現疊層和Y系列受體兩個概念，這種就有些浪費。

本來兩個都有望衝擊CNS的體系，合在一起，就算能發一篇CNS，那也是虧的。

雖然有這般的考慮，但許秋也在模擬實驗室中嘗試過這種想法。

反正先把結果做出來，要不要合起來發表到時候也是自己說的算。

最終的結果表明，現階段Y系列受體與疊層器件並不適配，最高效率並不如以IDIC-4F為代表的ITIC衍生物，就連15%的門檻都過不去。

要知道，基於Y系列的二元器件，最高效率都已經做到14.8%了。

而將其用於疊層器件，效率還突破不了15%，那就沒太大意義了。

許秋嘗試分析了一下原因。

他覺得可能是因為Y系列受體太過「完美」，當它與J4給體共混後得到的有效層薄膜，可以在300-900納米範圍內實現優異的光吸收，這也是Y系列體系能獲得20毫安每平方厘米的原因。

把這樣的一個完美體系，應用在疊層器件中，就會出現這樣的情況：

如果把Y系列放在底電池，它會把大部分的光都吸收了，留給頂電池的基本上就剩不下什麼了，從而導致兩個電池的電流密度極度失衡，比如底電池20+，頂電池6。

因為是串聯的結構，所以最終整體電池的電流密度就變為了6毫安每平方厘米，導致器件性能顯著下降。

而如果把Y系列放在頂電池，那它就只能吃到經過底電池吸收後殘餘的光，原本那麼好的性能也就浪費了。

本來能有20+的電流，可能現在就只有12了，最終器件的效率很難超越它本身不疊層時的狀態。

換言之，Y系列可以自己當C，不需要輔助就能發揮的很好，同時因為太過優秀，也找不到一個能與之打配合的輔助。

而讓Y系列去打輔助，又有些屈才了，並不見得比其他專業輔助表現的更好。

也可以這麼說，疊層器件其實是將兩個不那麼完美的器件組合在一起，從而得到一個較為完美的器件。

Y系列材料的完美表現，放在疊層器件中，反而變為了一種不完美。

PS2：最近的更新量應該會多一些。