“行啊,”魏兴思点点头:“刚好你的文章都投掉了,那就做做实验呗,权当是换个口味。”
组会结束,接下来的几天,日子重归于平淡。
许秋一边让模拟实验系统继续摸索加工工艺,一边亲自上场制备叠层器件。
他试图在现实中复现出系统中的15%效率。
叠层器件的制备比普通器件的制备要麻烦一些,因为有双倍的有效层和传输层,所以时间成本要提高大约50%。
一天下来差不多只能产出一批,想做第二批器件就有些勉强。
周三、周五、周六,许秋一共制备了三批器件。
第一批器件,也许是因为许秋好久没做器件制备实验,有些手生,最高效率只有13.67%,做的还没有莫文琳高。
第二批器件,他超过了莫文琳之前创下的记录,最高效率达到了14.52%。
第三批器件,许秋直接把效率进一步提升到15.00%。
这次测出来的数据刚好是整数,许秋也是第一次遇见,还挺巧的。
不过,从概率学的角度上来讲,在保留两位小数的情况下,测出来结果是整数的概率大致是1%,他做了这么多批器件,遇到一次也很正常。
同时,模拟实验室中叠层体系的效率也获得了进一步提升,达到了15.37%。
这也让许秋觉得自己当初优先选择叠层器件作为突破口,是一个非常正确的选择。
因为叠层器件主要涉及到的是工艺方面的优化,在这一方面模拟实验系统有着非常大的优势。
而Y系列受体的开发,主要涉及到新材料的合成,相对更看重的是分子结构的设计。
换言之,运气或者说技术成分比较大,只要分子结构不对,任你怎么优化工艺,那都是徒劳。
现在15%的叠层器件效率数据,终于是一只脚踏在了有机光伏领域的一个大门槛上,也意味着这个工作已经接触到了发表CNS文章的门槛。
当然,想要发表CNS,单单15%并不是很稳,毕竟是要跨领域和其他热门领域进行PK。
如果还能做的更高一些,比如16%,冲击CNS成功的概率就更高一些。
而且,能不能上CNS是需要运气的,编辑的态度、审稿人的认可程度都是不确定因素。
就算是普通的学术大佬,也不敢说自己做出来的一项工作,就一定能发表在CNS上,除非是诺奖级别的学者,那另说。
毕竟CNS每年文章收录数量有限,成百万上千万的研究者,去竞争每年几千个名额,还是有些困难的。
但不管怎么说,许秋现阶段取得这样的成果,一篇《自然》大子刊基本上是没跑了。
因此,许秋打算做两手准备,首先肯定是优化叠层器件的性能,力图继续向上突破,16%、17%、18%。
但假如当下的体系迟迟无法突破的话,那就以15%的效率去投稿《自然》或者《科学》。
如果被拒稿或被建议转投《自然》大子刊的话,那么就勉为其难的在《自然·能源》、《自然·材料》、《自然·光电》这三个和有机光伏领域相关的《自然》大子刊中挑选一个。
其实,许秋之前也有想过要不要把Y系列受体拿来做叠层器件。
当时的想法是不太愿意在同一篇工作中,出现叠层和Y系列受体两个概念,这种就有些浪费。
本来两个都有望冲击CNS的体系,合在一起,就算能发一篇CNS,那也是亏的。
虽然有这般的考虑,但许秋也在模拟实验室中尝试过这种想法。
反正先把结果做出来,要不要合起来发表到时候也是自己说的算。
最终的结果表明,现阶段Y系列受体与叠层器件并不适配,最高效率并不如以IDIC-4F为代表的ITIC衍生物,就连15%的门槛都过不去。
要知道,基于Y系列的二元器件,最高效率都已经做到14.8%了。
而将其用于叠层器件,效率还突破不了15%,那就没太大意义了。
许秋尝试分析了一下原因。
他觉得可能是因为Y系列受体太过“完美”,当它与J4给体共混后得到的有效层薄膜,可以在300-900纳米范围内实现优异的光吸收,这也是Y系列体系能获得20毫安每平方厘米的原因。
把这样的一个完美体系,应用在叠层器件中,就会出现这样的情况:
如果把Y系列放在底电池,它会把大部分的光都吸收了,留给顶电池的基本上就剩不下什么了,从而导致两个电池的电流密度极度失衡,比如底电池20+,顶电池6。
因为是串联的结构,所以最终整体电池的电流密度就变为了6毫安每平方厘米,导致器件性能显著下降。
而如果把Y系列放在顶电池,那它就只能吃到经过底电池吸收后残余的光,原本那么好的性能也就浪费了。
本来能有20+的电流,可能现在就只有12了,最终器件的效率很难超越它本身不叠层时的状态。
换言之,Y系列可以自己当C,不需要辅助就能发挥的很好,同时因为太过优秀,也找不到一个能与之打配合的辅助。
而让Y系列去打辅助,又有些屈才了,并不见得比其他专业辅助表现的更好。
也可以这么说,叠层器件其实是将两个不那么完美的器件组合在一起,从而得到一个较为完美的器件。
Y系列材料的完美表现,放在叠层器件中,反而变为了一种不完美。
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