我有科研辅助系统 第375节

  之前缺少的实验数据,NIM第三方检测的数据,已经由莫文琳到京城送样得到,光源数据,是在上周四测好的。

  现在数据已经齐全,文章也已经撰写完成。

  因此,在上周日的时候,两篇文章被相继投出。

  其中,一篇是Y2体系,投了AM。

  另一篇是Y3-Y5体系,投了EES。

  之所以这篇选择投EES,单纯是因为许秋好久没有投这个期刊了,索性就去投了一篇。

  AM、JACS、EES、NC这几个材料领域的一区顶刊,也要雨露均沾嘛,当然,NC就算了,有些太贵了。

  而且,从严格意义上来讲,许秋手上并没有EES的一作文章,倒是有一篇和学妹一起共一的EES,不过他是排在第二位作者的。

  随后,许秋代韩嘉莹、邬胜男汇报了她们的部分实验结果。

  首先,学妹合成出来了L2、L6、S1两种给体材料,并基于这三种给体材料制备了有机光伏电池,器件性能基本重复出来了文献中的结果。

  同时,学妹还按照许秋的指示,对L2、L6材料进行改性,开发出了包括L2-F、L6-Cl等在内的若干种给体材料。

  客观上来讲,韩嘉莹仅花费了大约两周的时间,就把这些新的材料都给肝了出来,工作效率确实很高。

  究其原因,一方面,有了L2、L6,再去开发L2-F、L6-Cl这些新材料的话,就容易许多。

  因为优化的位点都是在BDT单元上,而氟取代或者氯取代的BDT单元是有现成材料的,不需要重新合成,所以相当于只用另外投一个Stille偶合反应即可。

  另一方面,现在韩嘉莹长期专攻聚合物给体材料的合成,对给体材料的合成功底已经非常深厚,再加上应用了可以缩短反应时间的微波反应器,还有徐心洁这个本科生小帮手,学妹的工作效率得以大大的提升。

  原先投一个聚合反应,从投出反应到拿到产物,可能需要拖一周时间,现在速度快的话,最快两天就可以搞定。

  投反应1小时,反应时间8-12小时,甲醇、丙酮、正己烷索氏提取12小时,氯仿索氏提取12小时,真空烘干3小时,其他杂七杂八的事情花费8-12小时,共计48小时左右。

  不过,虽然材料是拿到手了,但还效率数据还没有做全,只有一个初步摸索的结果。

  其中,L6-Cl和非Y系列受体IDIC-4F材料结合,最高效率13.87%,已经超过了原先的H4:IDIC-4F的体系。

  学妹并没有来得及将L6-Cl等给体材料与Y系列受体结合,制备器件。

  因为在现实中做器件还是比较麻烦的,不可能像许秋那样,直接开挂,批量化把所有体系都同步摸索一遍。

  所以研究者在模仿其他人的时候,通常会优先找结构类似的体系进行尝试,也就是所谓的控制变量法,讲求一个循序渐进。

  不然,没有参照的话,最终效率不管是涨了还是跌了,都不好解释。

  另外,博后学姐这两周来,基本上也把全部的精力都投入到帮许秋合成新的系列材料上了。

  毕竟,她之前近似的从许秋这边“白嫖”了两篇高档次文章,肯定是要还的,代价就是帮忙干活。

  最终,博后学姐开发出来了包括Y11-Y20等在内的一系列Y系列受体材料,一共有十数种,每种差不多有50-100毫克的产量。

  和学妹类似,博后学姐也只进行了初步的器件性能摸索。

  不过,拿到手的结果却让她惊了个呆。

  性能最佳的H4:Y18体系,效率居然有16.57%!

  H4:Y20体系的性能次之,效率也有16.50%!

  之所以性能最佳的是Y18,而非许秋模拟实验室中得到的Y20,可能主要是因为博后学姐的重复性实验不足,数据波动性比较大。

  当时,邬胜男看到热腾腾刚出炉的16.57%数据,暗自庆幸,还好自己之前14%的体系没有贪《自然》大子刊,不然估计得埋在自己的手里。

  看现在这个情况,二元单结体系,有接近17%的效率,一篇《自然》大子刊肯定是没跑了,甚至还有一定的几率,能够再次冲击一篇CNS。

  邬胜男不禁感慨,许秋上篇《科学》投出去也没过多久吧,现在居然就又有一个新的体系能够达到CNS的门槛。

  为什么我就想不到这样去优化呢?

  为什么我想到的优化就是“反向优化”?

  博后学姐陷入了短暂的自我怀疑,不过她很快就调整好了心态。

  因为按照她对许秋的了解,肯定不会亏待自己的,有道是“没有功劳,也有苦劳”。

  许秋吃肉,她喝口汤,多混几篇AM之类的文章,也可以满足了。

  凭本事蹭到的文章,不寒碜。

  其实,魏兴思之前在收到许秋实验想法的时候,得知许秋打算一次性合成十数种Y系列受体材料,也是有所疑虑的,担心一下子同时开展这么多实验,会不会“步子太大,扯到蛋”。

  毕竟,科研这东西,投入再多的人力物力,一旦方向走错了,最终的收益可能近乎于0。

  有人可能会说,怎么会是0呢?至少排除了一个错误选项嘛。

  但事实上,错误的选项可能有千千万万个,正确的选项只有那么零星的几个。

  就算排除了一个错误的选项,对于总量来说,依旧是不起眼的,因为分母足够大。

  不过,当时的魏兴思虽然有所疑虑,但还是坚定的对许秋予以了支持。

  因为不管怎么说,许秋有历史战绩作为支撑,所以还是值得魏兴思无条件去相信的。

  现在,魏老师在组会看到这样的结果,他知道自己当初做了一个明智的选择,笑的合不拢腿,翘着二郎腿,抖呀抖的。

  魏兴思想的更加深远一些:

  按照现在这个走向,仅仅是初步尝试,就已经达到16.57%的效率了。

  如果还能做到更高,哪怕只提升了一点点,可以达到17%,也有不小的概率,能够再中一篇CNS级别的文章。

  毕竟,现在这个是二元单结的体系,如果有望冲上17%的话,意义非凡。

  这表明,之后纯有机叠层器件的效率可以冲到更高,就连20%这个大门槛甚至都有机会跨越!

  如果真的能上20%,有机光伏领域将迎来一番蜕变,自己的课题组也将成为荣耀殿堂中的最璀璨的那一位。

  因为不论是有机光伏、钙钛矿光伏,还是硅太阳能电池,光电转换效率都是有极限的。

  根据肖特基极限理论,这个效率极限理论值大约在30%左右。

  而实际上的效率值,一般做不到理论那么高,20%出头就已经非常逼近极值了。

  比如,现在非常火热的钙钛矿光伏器件,效率冲到了23%、24%左右,想要更近一步,就难以实现。

  这也是不少人转而去做二维钙钛矿的原因,因为原先的道路没什么提高的空间了,而自己的课题组又不能停工不干活,那就只能创造新的领域,继续研究(水文章)了。

  硅基太阳能电池,研究者们做了40多年,现在效率也是卡在了26%、27%的样子。

  如果有机光伏能够达到20%,其实和23%、26%的差距已经非常小了。

  之后,要是能够解决有机光伏成本、稳定性等一系列问题,有机光伏未尝不能实现商业化,从当下处于统治地位的硅基太阳能电池中分走一部分蛋糕。

  魏兴思想起了之前他和许秋的对话,包括之前投那篇《科学》,仿佛许秋在很早的时候,就已经预知到了这一切。

  莫不是这小子可以未卜先知?

  怎么可能呢。

  魏兴思很快就将这个想法移出脑海,看向许秋,微笑着开口询问道:“这个工作接下来你打算怎么做?”

  许秋回应道:“我打算亲自优化,然后同步把文章也开始写起来。”

  “嗯,打算投什么期刊?”魏兴思笑容不减,追问了一句,他主要是想摸一摸许秋的底,看看许秋对自己的工作有没有信心。

  许秋随口说道:“上一篇投的是《科学》,这篇就《自然》吧。”

  听到许秋轻松的语气,魏兴思眉毛一挑,这是基本上有了呀,于是忙说道:“很好!你就按《自然》的模板先把文章写起来。”

  随后,魏兴思看了看课题组的其他人,说道:“近期组里的实验资源优先配给许秋,邬胜男、莫文琳你们几个多配合许秋做实验,吴菲菲,你们钙钛矿的实验可以缓一缓……”

  “没问题。”吴菲菲点点头,内心有些复杂,果然“一件事情,有了第一次就会有第二次”。

  现在虽然旋涂手套箱是有机和钙钛矿分开了,但蒸镀手套箱还是只有一个,如果有机团队仍然要保持原先一天一批器件的速度来做实验的话,钙钛矿团队基本上又要停工。

  不过,吴菲菲倒是没有什么“黑暗”的想法,毕竟大局为重嘛。

  况且,虽然《自然》、《科学》不是吴菲菲自己发的,但她也算是一个见证者,许秋还是她的师弟,吴菲菲与有荣焉。

  许秋的汇报,将组会带入了一个高潮。

  高潮过后,韩嘉莹继续汇报。

  学妹PTQ2材料的各种表征数据已经集齐,开始整理数据,撰写文章,目标期刊JACS。

  这篇工作的主要亮点是“非卤溶剂”,效率经过两周的优化,用四氢呋喃THF加工的器件,突破了13%,在采用非卤溶剂的文章中,效率算是最高的。

  现在许秋带领的有机光伏团队,在有机光伏领域始终处于先行者的位置上,随随便便拿出来的体系,都是某个细分领域下的最佳体系,因此想要发表一区顶刊文章的难度并不大。

  这也是科研圈的现状,想要在这个圈子里发展,有没有跟对人,选对研究方向,还有运气好不好可能是并列重要的,个人的努力、能力的重要性只能排在第三、第四位。

  就算是能够连发七篇《自然》的曹某,如果换一个导师,换一个研究方向的话,或许还是可以出人头地,但不一定会如现在这般璀璨。

  包括很多成功人士,之所以成功,其实就是一系列机缘巧合下的结果。

  要是让他失去记忆,重返当初,再走一遍人生路,可能不小心有一个选择失误,就不会有现在的他。

  很多时候,成功都是不可复制的。

  再比如,一些“杰青”,可能年轻的时候因为运气比较好,有了很显赫的成果,到了老年时期,反而没有什么拿得出手的工作了。

  这并不一定是他们划水了,可能单纯就是运气不好,做一个领域凉一个领域。

  科研这种靠天吃饭的行业,真遇到这种邪门的事情,谁都没有办法。

  邬胜男Y1、Y6、Y7体系的两篇文章AM和JACS,在补充了NIM和光源数据后,同样都已经投出。

  莫文琳这边开展了基于Y系列受体材料的叠层器件,用Y4材料取代之前顶电池中采用的COi8DFIC材料,底电池仍然使用的是IDIC-M体系。

  最终,叠层器件效率最高达到了15.5%。

  虽然这个数值不及之前许秋投稿《科学》文章中报道的17.3%,但也算是取得了一定的突破。

  莫文琳发现,这个体系中存在的主要问题,还是顶电池和底电池电流不匹配。

  深入挖掘的话,本质上就是Y系列受体材料的光吸收边在900纳米左右,而理论上比较好的顶电池材料光吸收边应该在1050纳米左右。

  现在能够做到15.5%,很大程度上是靠着Y系列材料本身效率的支撑,再加上现在课题组对于叠层器件加工工艺的不断优化。

  如果想要进一步提升器件性能,比较合适的改进方向,就是合成超窄带隙的Y系列受体衍生物,比如开发一种禁带宽度1.1电子伏特左右的受体材料,让材料的光吸收边落在1050纳米左右。

  不过,许秋现在并没有时间去处理这个事情。

  他现在首要做的工作,是将模拟实验室中L6-Cl:Y20体系的结果给重复出来。

  根据现在模拟实验室里最新的结果,L6-Cl:Y20体系的效率,已经达到了18.55%。

  现实中,想要做到18%以上,还是非常有机会的。

  几位本科生都旁听了组会,并做了一些汇报,或是文献汇报,或是工作总结。

  虽然他们讲的内容对其他人没有太大的用处,但是对于他们本人来说,是难得的历练。

  许秋最开始演讲汇报的能力其实也不算很好,但这两年来一直不断的参加组会,也让他现在演讲汇报的能力大大的提高。

  范文堂最近主要在帮莫文琳干活,制备着叠层器件,他已经对整套器件制备流程非常的熟悉了。

  同时,许秋有时候还能够看到范文堂在修改自己的硕士毕业论文,也是在给自己的毕业做准备。

  组会结束后,魏兴思把吴菲菲、邬胜男和许秋一起喊到了江弯先材513办公室。

  “今天,我们要把两个基金项目的线上版本提交出去,然后打印出来找院系、学校审核。”魏兴思说完,转头补充了一句:

  “许秋,你帮忙简单的把一把关,然后就去做实验吧,别耽误你太多时间,这边我们来搞就行了。”

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