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虽然她制备的器件最高效率达到了16.42%,已经超过了学妹之前创下的效率记录,但是距离许秋摸索出来的17.36%,还是有一个百分点的差距。
毕竟是现实嘛。
现实和模拟实验室相比,除了摸索用时比较长这个最大的不同之外,在具体的实验次序上也有差异。
比如膜厚与转速的对应关系,在现实中做实验,不会上来就先做这个。
而是会先通过调控溶液浓度、转速,把最佳的条件摸索出来。
再去补充扫描电子显微镜、光吸收光谱表征,换算得到膜厚与转速、浓度的对应关系。
进而得到最优条件下的有效层的膜厚,绘制出器件效率随底电池、顶电池膜厚变化的二维图谱。
也就是说,现实中做叠层器件,不是按照顶电池、底电池膜厚来规划的,而是按照溶液浓度、转速来规划的。
在做器件的时候并不知道具体的膜厚,只有一个大概的估计,比较吃经验。
主要也是现实中做实验,需要从节省时间的角度来考虑,而在模拟实验室中就不需要这般考虑,怎么方便怎么来。
当然,这也不是什么非常关键的问题,虽然表述方法不同,但背后的逻辑是一致的。
许秋检查了一下莫文琳的实验规划,发现她在膜厚的优化区间中存在一些问题。
她过多的参考了原先三元底电池,二元顶电池叠层器件的经验。
而实际上,现在发展成为二元底电池,三元顶电池叠层器件后,情况有了很大的不同。
比如,原先三元底电池,二元顶电池的最优条件,是顶电池厚度110纳米,底电池厚度220纳米。
现在的二元底电池,三元顶电池的最优条件是,顶电池厚度130纳米,底电池厚度190纳米。
偏差了20-30纳米的膜厚,反应在器件效率上,可能就会相差1%-2%。
另外,现实中用到的是以浓度、转速作为实验条件的,当体系发生变化后,比如二元体系变更为三元体系,同样浓度、转速下得到的膜厚也会与之前有所不同。
换言之,看似只是把PCBM的位置挪动了一下,实际上前后两个体系的差异已经非常大了,因此需要重新摸索条件。
现在的莫文琳,就相当于在16%等效率线的边缘不断摸索,自然取得难以突破。
许秋要做的事情,就是把她引导到16%等效率线中心的位置,去找到那个可以突破17%的机会。
于是,许秋考虑片刻,说道:“我这边结合之前得到的EQE曲线,用半经验模型分析了一番,最终的结论就是,你可以把顶电池的厚度做厚一些,底电池的厚度减薄一些。当然,也不要把厚度改变的太多。”
“噢,好的,”莫文琳点点头,“那我明天试一试,现在这批器件已经快旋涂好了,就差蒸镀了。”
说完,莫文琳的内心嘀咕着:“半经验模型现在都这么NB了嘛,真的能够指导具体的实验?我一直都以为那是在讲故事呢……不过既然是许秋说的,应该不是在忽悠我吧。”
其实,许秋是在忽悠她,但也不是完全是在忽悠她,总归要给自己的结论冠以一个比较合理的解释嘛。
他这相当于是已知结论,去反推过程,通过外量子效率EQE曲线和光吸收情况,确实是可以计算出理论短路电流密度的。
不过,现实中很少用这种方法,因为当数据量不够充分的时候,每次器件的EQE曲线都会有所偏差,所以用之前的数据去估计之后的数据,出来的结果常常不准确。
只有许秋这种手中握有大量实验数据的人,才能够给出预测。
之后,许秋又给邬胜男那边打了个微信电话,关心了一下博后学姐的实验进度。
然后,许秋得知邬胜男现在还在合成的过程中,不过马上就能拿到最终的产物了,Y系列材料的合成周期并不短,一般要十天左右。
逛了一圈,许秋关心了一波组员,最后返回自己的办公桌位上。
这些便是许秋平常要做的工作,既然当上了组里有机光伏团队的负责人,就需要不定时的了解其他成员的工作进展,并随时给她们提供指导,防止她们走错方向。
其实,这也是正常课题组导师应该履行的责任。
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