我有科研辅助系统 第46节

  涂出来的薄膜,看着就不对啊。

  至少,要得到透明的薄膜才行。

  许秋毫无钙钛矿旋涂经验,他只好喊来吴菲菲。

  她看过基片后,说道:

  “你可以尝试一下反溶剂法,在旋涂过后,滴加反溶剂甲苯,使钙钛矿材料快速结晶,有可能可以改善薄膜形貌。

  不过这种方法比较考验时机,需要摸索一下条件,而且不同体系的最佳条件也可能不同。

  我的MAPbI3体系,一般做的话是在开始旋涂后,在心中从1默念至5,然后迅速在基片上滴加甲苯。”

  “好的,我试试看。”许秋道。

  这时,他突然想到,能不能复制吴菲菲的技能呢?

  “系统,吴菲菲的技能可以复制吗?”

  【可以。】

  【检测到溶液配制技能,是否进行记录?】

  【检测到旋涂技能,是否进行记录?】

  ……

  许秋被一连串的系统提示弄懵了,问道:

  “记录之后,会覆盖原本陈婉清的技能吗?”

  【分为两类情况,对于无差异性的技能,如清洗基片等,会覆盖;对于有差异性的技能,如旋涂等,不会覆盖,将分别记录。】

  “明白了,有差异性的技能,均记录。”

  【记录完成。】

  “那无差异性的技能,可以保留两人中熟练度的最高的那个吗?”

  【可以,记录完成。】

  

第六十三章 全军覆没

   许秋打开系统面板。

  【科研辅助系统】

  权限等级:3

  积分:9978

  进行中的任务:2个

  熟练度:

  【实验操作类】

  制备手段:

  清洗基片(四阶45%/四阶80%)

  溶液配制I(四阶40%/四阶50%)

  溶液配制II(四阶0%/四阶80%)

  旋涂I(四阶40%/四阶50%)

  旋涂II(三阶50%/四阶80%)

  蒸镀(四阶35%/五阶0%)

  表征手段:

  光电性能I(四阶40%/四阶80%)

  光电性能II(三阶50%/五阶0%)

  光学性能(四阶5%/五阶0%)

  电荷输运性能(三阶30%/四阶40%)

  【仪器设备工具类】

  ……

  【特殊类】

  文献阅读(三阶1%/四阶50%)

  周常任务II:进行实验15小时以上,模拟实验的时长同样记入任务。当前进度(0.5/15小时),任务完成奖励500积分。

  进阶任务:以第一作者身份发表一篇SCI论文。任务奖励:2000积分,权限等级+1。

  ##

  许秋发现他的部分技能,分化为了I和II两种类型。

  其中I类是他复制陈婉清的,关于有机光伏的技能,而II类则是复制吴菲菲的,关于钙钛矿材料的技能。

  其他通用技能的熟练度上限也提高了,看来吴菲菲的科研能力确实比学姐要高一些。

  系统积分也在不知不觉中积攒了接近一万,在接下来的实验中应该能派上大用场。

  看完面板之后,许秋打开辅助系统,查看刚刚复制的“旋涂II”技能的影像。

  从系统影像上来看,反溶剂旋涂的操作并不难。

  首先把配制好的钙钛矿溶液均匀滴在基片上,然后启动匀胶机。

  在大约4秒后,用移液枪快速滴加甲苯至高速旋转的基片表面,最终即可得到平整光滑的薄膜。

  吴菲菲之前说是在心中默念5秒再滴加反溶剂,看来她默念的应该是比较快,实际时间只有4秒左右。

  许秋用的体系和她不同,所以也只能作为参考,需要重新摸索条件。

  不过,吴菲菲用心中数数的方法计时,稍微有些粗糙。

  许秋灵机一动,想到一个好方法。

  他可以一边在现实实验,一边连接模拟实验室,用里面的秒表进行计时。

  …………

  许秋开始尝试,先从1#溶液开始。

  第一次实验,他将秒表设为5秒倒计时,然后同时在现实中按下匀胶机的开启按钮,在模拟实验室中秒表按钮。

  待秒表示数归零,他迅速将移液枪中的甲苯溶剂挤出到基片表面。

  因为有了之前喷涂的经验,所以他对这步操作的精细度把控的非常好。

  喷涂甲苯过后,可以明显看到薄膜表面发生了一些的变化,但是由于基片还在高速旋转的过程中,无法判断其具体的形貌。

  30秒过后,基片停止旋转,许秋用镊子夹起。

  可惜,得到的薄膜仍然呈现白色雾状,不过比不加反溶剂的效果要稍好一些。

  看来反溶剂的添加确实有作用,但是仍需要改进条件。

  许秋将间隔时间改为6秒,再次尝试。

  这回得到的薄膜上的白雾加深,看来间隔时间应该缩短,而非延长。

  继续将间隔时间调到4秒。

  这次,终于得到了表面光滑且基本均匀的薄膜。

  由于所用钙钛矿材料的旋涂方法不是喷涂法,每次都要消耗约80微升的溶液,如果再多试几次,溶液都要用完了。

  因此,许秋没有继续对间隔时间进行进一步的精细调控。

  虽然相对于有机聚合物材料来说,钙钛矿材料倒是不贵,毕竟是结构相对简单的小分子,容易合成。

  但是纯度99.99%的碘化铅,每克也要百元左右,还是不能轻易浪费。

  接下来,他又分别摸索出2#、3#、4#溶液,滴加反溶剂的最佳间隔时间,均分布在3-6秒之间。

  摸索好条件后,许秋准备做一批器件。

  这时候面临的问题是器件结构的选择。

  一种是正结构,那么就是用钙钛矿材料,取代PEDOT:PSS,另一种是倒结构,那么就是取代氧化锌。

  两种结构无法一起蒸镀,所以一次只能做一种结构。

  他现在也无法判断用哪种结构更好一点,就先从正结构开始尝试。

  …………

  清洗基片。

  旋涂传输层。

  PEDOT:PSS基片作为对照组,旋涂三片;

  1#到4#溶液,每组也旋涂三片,浓度都是10%质量分数的DMF溶液,转速分别为2000、3000、4000r.p.m.,他直接将吴菲菲旋涂有效层的条件拿来用了,作为实验组A;

  不旋涂传输层,做一片,作为实验组B。

  之后,许秋按最优条件旋涂了PTB7-TH:PC[70]BM有效层,并蒸镀了钙和铝电极。

  开始测试。

  他首先测试了基准体系,也就是基于PEDOT:PSS的样品。

  三片样品,最高效率分别为9.88%、10.12%、9.63%。

  虽然效率数值有所波动,但是这个幅度还在可接受的范围之内。

  接着是实验组A的测试,他满怀期待的夹起“1#,3000r”样品。

  第一次扫描,效率2.66%。

  继续扫描,效率越来越低,最后稳定在2.50%。

  许秋摇摇头,换了一片“1#,4000r”样品。

  最高效率2.74%,相比于第一片提高了一丢丢,但并没有什么用处。

  再换最后一片1#样品。

  最高效率只有1.76%。

  “可能是1#样品不太行吧,其他编号说不定会有奇迹呢。”许秋在心里安慰自己。

  然而接下来,他越测心越凉。

  剩下的2#、3#、4#样品,没有一个效率超过5%的。

  最高效率的样品是“4#,4000r”,但也只有4.68%。

  最后,他测试了实验组B的样品,也就是不涂传输层材料的器件。

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