463 《科學》初稿完成,魏興思的提議(1/2)
接下來的幾天,許秋專注於撰寫《科學》文章。
終於,在周三下午的時候,他完成了文章的初代草稿版本。
許秋之所以這麼趕,主要也是因為怕國內,或者國際上還有其他課題組在暗戳戳的憋大招,在關鍵時刻給他來一記背刺。
畢竟只要科研成果沒有正式落地,什麼變故都是有可能發生的。
《科學》文章的標題是:「效率達到【16%】的溶液法製備的有機疊層太陽能電池」
雖然現在現實中的效率還沒有達到16%,但許秋先填上了16%,並高亮標註出來,之後如果效率更新了,可以再進行修改。
這也是許秋在給自己定下下的目標,只要效率一日不上16%,就一日不投稿。
本來,Forrest課題組的文章如果不出來的話,目前的15%可能也勉勉強強夠用了。
可惜,沒有如果,現在,對方先發表了文章,那自己的工作就必須做到顯著強於他們,才有機會上S。
不然,最後搞了半天,又只能發一篇《自然》大子刊,就白費這麼多功夫了。
這篇文章的作者排序,和上次的《自然·能源》文章略有差別:
一作許秋,二作莫文琳,三作鄔勝男,四作韓嘉瑩,五作徐心潔,六作殷後浪,七作陳婉清,八作龔遠江,九作魏興思帶通訊。
這次因為沒有用到TAS等雷射分析手段,所以就沒有帶瑞典馮盛東他們一起,只帶了龔遠江。
一二三作沒什麼好說的,完全按照貢獻程度進行排名。
學妹嘛,嗯……她通過一些「交易」,把自己排到了第四位上。
徐心潔和殷後浪,兩個本科生,前者留在邯丹的時間比較多,所以參與製作疊層器件的次數更多,貢獻比後者要大一些。
學姐基本上沒怎麼參加實驗,畢竟她現在整天忙著工作,所以許秋把她掛在了最末尾,到時候讓她幫忙改改文章。
就是希望她不要幫倒忙……
不要幫倒忙……
幫倒忙……
在初代版本中,因為全文被限制在了2500字左右,所以摘要部分的字數也被削減了,必須用簡短的語言突出核心。
許秋只寫了四句話:
「雖然有機太陽能電池具有許多優點,但其性能仍遠遠落後於其他光伏器件。」
「造成其性能低下的根本原因,是有機光伏材料的電荷遷移率低,從而導致有效層的厚度和有效光吸收範圍受到限制。」
「這項工作中,我們在半經驗模型分析的指導下,利用有機光伏材料的多樣性,和易於調控的能級結構,使用疊層電池策略克服了這些問題。」
「最終,我們在二終端法雙結有機光伏器件中,實現了【16%】的創紀錄的光電轉換效率。」
摘要部分比較簡潔,接下來的引言部分,許秋同樣精煉了語言,分為兩段進行背景介紹。
其中,第一段主要是針對有機光伏領域現狀的描述。
許秋首先吹了一波:「有機光伏器件因為其低成本、靈活性高,以及可大面積印刷生產等優點,被認為是解決人們日益增長的可再生能源需求的,一個非常有希望的選擇。(1,2)」
這裡他引用了兩篇文獻,一篇是發表在Prog. Polym. 私.(化學類綜述,一區頂刊,影響因子20+)上的綜述文章,另一篇是發表在《科學》上的短評文章。
一般能登上《科學》文章的參考文獻,基本上也都是《科學》、《自然》、《自然》大子刊這個級別的文獻,最差也得是和AM同等級別的文獻。
通常《科學》、《自然》、《自然》大子刊的占比,會達到參考文獻總數的50%之多。
這也算是文獻引用時的潛規則:
投什麼檔次的期刊,就傾向於引用與之檔次相當的同類期刊的文獻。
背後的原因,是編輯對於引用同名期刊的文章更有好感。
比如你投AM,裡面40篇參考文獻中有10篇AM,10篇AEM、AFM,那編輯絕對非常的開心,文章被通過的概率就稍微高一些。
因為有的期刊編輯會有類似KPI的業績要求,需要影響因子每年提升多少多少。
尤其是對於新刊來說,前期的影響因子至關重要。
前期的影響因子很大程度上決定了一本新刊的未來,如果新刊第一年只有2、3的影響因子,想要衝上10,達到一區期刊,基本上不用想了。
即使對於一些沒有沒有硬性業績要求的期刊來說,他們的編輯總還是希望自己期刊的影響因子能夠越來越高。
當然,這種引用文獻的潛規則,只是一種傾向,在實際撰寫文章的時候,還是要根據自身情況來具體定奪。
比如,這篇《科學》工作中要用到IDIC-M這種材料,那肯定就要引用對應的文獻,哪怕對應的文獻是一篇二區甚至三區的文獻,那該引用也得引用。
但如果是在一些有多種引用可能的情況下,最好還是引用同名文獻,或者同檔次的文獻。
許秋之前投稿的時候,倒是沒有遇到因為不引用同名文獻,而被編輯直接拒稿的情況。
不過,許秋聽魏興思說他遇到過,當時期刊編輯發信給魏老師,非常直接的說道:「請儘量多引用我們C旗下的期刊……」
接下來許秋又總結一下有機光伏領域的進展:「在過去的十年中,有機光伏器件的性能取得了實質性的突破,單結器件的最高光電轉換效率已經從大約5%,提高到目前的13%(3,4)。
這兩篇文獻分別是自家發表的IDIC-M和IDIC-4F工作,喜提兩個自引。
沒辦法,當下還沒有其他人報導過,效率超過13%的有機光伏單結體系,不然許秋肯定會把其他人給捎帶上。
說完優點之後,緊接著許秋提出了現階段有機光伏領域存在的問題:
「然而,有機光伏器件的性能,仍然遠遠落後於其他主要基於無機材料的光伏器件。」
「這就給人留下了這樣的印象:有機光伏電池的性能極限,比無機材料為基礎的器件要低。」
「其根本原因是有機光伏材料的低電荷遷移率,限制了器件的有效層的厚度和有效的太陽光吸收。」
至此,第一段完結。
總結起來,第一段的行文思路,就是先寫大領域的優點,再寫大領域當前的進展,最後寫大領域存在的不足。
不過,值得注意的是,最後這裡的「不足」不能隨便亂提,必須是和後文可以連接起來的。
換言之,這個「不足」,必須是被這個工作給完全或部分解決了。
比如,這裡提到的不足是「器件的有效層的厚度和有效的太陽光吸收被限制」,那麼接下來的疊層策略就剛好解決了這個問題。
如果在這裡提「當下有機光伏材料的實際成本比較高」,或者是「採用含鹵素溶劑的環境危害性大」等不足,就不合適了,雖然它們客觀上也是目前有機光伏的缺點。
這兩點不足,分別可以放在以「低成本有機光伏材料」和「非鹵溶劑」為亮點的工作的引言中,比如之後的PTQ系列給體,以及用環境友好型溶劑加工的器件。
接下來的第二段,許秋承接了第一段的內容,主要講疊層策略,也就是試圖去解決第一段末尾處提出的「不足」。
大體的思路也和第一段類似,先寫疊層器件這個細分領域的優點、然後寫細分領域的當前進展,接著寫細分領域內存在的不足,最後引出自己的工作。
許秋首先總括一句:「疊層策略是同時解決有機光伏器件面臨的各種問題的一個有效方法,而且也非常適合有機光伏領域。」
然後,開始分別闡述「疊層策略和有機光伏的相輔相成」,也即疊層的優點:
「一方面,可以通過在疊層電池中堆疊具有互補光吸收的有效層,實現寬廣而有效的光吸收,從而解決由於有機光電材料低遷移率而產生的單結電池的厚度限制問題。」
「另一方面,有機光伏材料在材料上的多樣性,可以滿足疊層器件中需要的具有不同能級結構、光吸收性能的材料,還可以根據實際需求自行設計、開發所需要的光電材料。」
接著,疊層器件的進展,剛好可以把Forrest課題組新出爐的文章,直接引用過來。
「事實上,疊層器件也被廣泛用於有機光伏領域,並且獲得了約14%的光電轉換效率。」
再然後,提出疊層器件當下存在的問題。
「目前,阻礙疊層有機光伏器件性能進一步提高的主要原因,一方面是光吸收範圍仍然無法覆蓋整個太陽光譜,這是由於缺乏用於頂電池的超窄帶隙材料,大多數此類材料只能吸收能量約為1.3電子伏特的光子,也即波長小於900納米的光。」
剛剛被點名表揚的Forrest課題組的文章,又被許秋拉出來「打了一頓」。
Forrest課題組採用的BT-CIC近紅外非富勒烯受體,它的光吸收範圍剛好就是只能達到900納米,也就是「反面教材」。
而許秋自己的體系,不論是IEICO-4F還是COi8DFIC,都可以拓寬到1000納米,和Forrest課題組的工作形成了鮮明的對比。
「另一方面,也是由於各個子電池的光吸收重疊,和/或短路電流密度失配,而導致疊層器件的電流受限。」
這個是疊層器件的通用問題,把它寫出來主要是為了引出接下來的半經驗分析,通過半經驗分析來解決電流失配的問題。
雖然實際上我們可能是先把器件做出來,後補充的半經驗分析,也就是「先有結果,後有理論」。
但是在寫文章的時候,為了故事完整,通常需要反過來說,也就是「先有理論,後有結果」。
寫到這裡,背景已經基本上交待完畢。
接下來,就該「輪到我們上場表演了」,緊跟其後,許秋用一句話簡單概括了自己的工作:
「在上述分析和半經驗分析的指導下,我們報導了一種溶液法處理的,二終端法雙結有機光伏器件,其光電轉換效率為【16%】。」
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