我有科研辅助系统 第84节

  “这样啊,那这书可以一看,此外遇到什么问题都可以问我。”

  “好的,谢谢师兄。”

  许秋想到,他当初也经历过这样的阶段,对有机光伏的基础原理,两眼一抹黑。

  他倒是没有系统的读过《半导体物理》,只是相关的文献读多了,慢慢的就都懂了。

  毕竟,魏老师给他们看的文献也不都是关于合成材料、器件性能的,也有很多关于理论研究的文献。

  其实《半导体物理》的内容,更多的是基于无机半导体材料,比如硅、III/V族化合物、铜铟镓硒之类的。

  其中的理论并不能完全照搬到有机光伏领域中,不过大方向上还是可以参考的。

  这本书拿来入门也是不错的选择,之后再拿文献给她看吧。

  ……

  午饭后,返回先材528。

  仪器正常运转,当前样品的DSC曲线马上就测完了。

  许秋仔细一看,发现离开的时候还是一马平川的曲线,现在出现了起伏变化。

  而且,起伏还不小,这表明该样品的结晶性很好。

  想到这里,他忙问道:“这是哪个样品?”

  “4号样品。”

  学姐的样品是1号到3号,从4号开始就是他的样品了。

  这么说,自己的材料具有高结晶性,这可是个意外的发现。

  如果是这样的话,这个发现对自己器件性能的提升有没有帮助呢。

  许秋陷入了思考,韩嘉莹站在旁边,大气也不敢喘,生怕打扰到他。

  突然,许秋紧攥了下拳头。

  我明白了……

  个鬼。

  他感觉脑海中产生了灵感,可那灵感又仿佛从指间漏了出去。

  又站在原地思索了半天,还是没有收获。

  许秋摇摇头。

  罢了,还是继续码论文吧。

  下午五点多,测试完毕,拷贝数据,关闭仪器,清理垃圾,锁门,归还钥匙,返回材一。

  ……

  “都测完了,结果怎么样?”陈婉清问道。

  “学姐你的三个样品没有明显的DSC信号,而我的五个样品DSC的结晶峰信号都很强,”许秋道:

  “我的样品结晶性能应该不错。”

  “高结晶性,难怪啊,这样就说的通了。”陈婉清道。

  “学姐,你指的什么?”许秋好奇道。

  “是这样的,我之前帮你测试的光吸收曲线的时候,有一根曲线发生偏移了,”陈婉清道。

  “如果你的聚合物材料结晶性好,那估计是我涂之前没有加热溶液。”

  听完学姐的话,许秋定在原地,喃喃道:

  “温度、结晶性、共混形貌,我明白了……”

  那溜走的灵感,饶了一圈,又回来了。

  

第一百一十五章 学妹的另一面

   “许秋,你明白什么了?”

  “我想到了进一步提升器件性能的思路。”

  许秋定了定心神,缓缓道来:

  “目前,我的体系,是氯仿溶剂下的器件性能最高,在9%以上,而用氯苯溶剂冷涂出来的器件性能非常低。

  只有在用氯苯溶剂热涂的条件下,器件效率才能勉强与氯仿溶剂相当,达到9%,之前我一直没想明白其中的原因。

  而刚刚学姐提到,旋涂时溶液的温度不同,会体现在旋涂得到的薄膜的光吸收光谱中。

  这说明,我这种材料与传统的低结晶性聚合物材料不同,旋涂时的处理温度,会显著影响其薄膜的显微形貌。

  学姐测试光吸收的时候用的溶剂都是氯苯吧?”

  “没错,我用的都是氯苯溶剂,氯仿溶剂也没法加热啊。”陈婉清道:

  “这和你说的内容有关系吗?”

  “当然有关系,别急嘛,”许秋道:

  “在有机光伏体系中,理想的有效层薄膜的显微形貌中,要有三相结构,包括纯聚合物相、纯PCBM相以及两者的共混相。

  假如聚合物材料的本征结晶性过强,且不加以抑制,在得到的有效层薄膜中就会形成非常大的晶区,从而挤压共混相的占比,不利于器件性能的提高。”

  “我好像懂了,”陈婉清似有所悟:

  “你是说你的体系因为聚合物高结晶性,所以可以将注意力集中在优化有效层的共混形貌上。

  那么,具体怎么操作呢?”

  许秋做出一副“孺子可教也”的神态。

  在收获学姐的一个白眼后,他认真解释道:

  “聚合物的结晶不是瞬间完成的,而是需要一定的时间。

  在旋涂,也就是有效层成膜过程中,溶剂挥发的速度越慢,留给聚合物结晶的时间就越多,那么得到的共混薄膜中聚合物的晶相尺寸就越大。

  我们来分析之前采用的两种溶剂。

  氯仿是低沸点溶剂,即使常温下旋涂,溶剂挥发速度也很快,同样它的成膜过程也很快。

  在这样的条件下,聚合物相的结晶程度能够被控制在合理的尺度范围内。

  但由于氯仿的沸点很低,无法对它进行加热处理,因此对于具体尺度我们很难进行精细的调节。

  而氯苯溶剂,直接冷涂,溶剂挥发很慢,成膜过程同样很慢,这就导致聚合物的结晶相非常多,这也是其对应的器件性能不好的原因。

  而热涂法,因为提高了温度,溶剂挥发速度随之提高,成膜速度变快,聚合物结晶相减少,性能就提高了。

  虽然目前来看,基于氯苯溶剂的器件性能不如氯仿的高,但可以通过控制旋涂过程中的温度,做到精细控制。”

  “可是,我记得你测试时,用的是90摄氏度的氯苯溶液热涂的。”陈婉清道:

  “而氯苯的沸点也就是130摄氏度,向上调节的空间也不大吧。”

  “这不是还有40摄氏度的余地嘛,”许秋道:

  “况且,之前我们的热涂法,主要目的是加速溶液溶解,而非结晶性方面的考量,所以基片还是用的冷基片。

  这种方法只是伪·热涂法。

  我们可以对此改进,除了加热溶液,连同基片也一起加热至对应的温度。

  其实最好是用那种自带平台加热的旋涂仪,可以控制基片温度,不过我们没有那个条件。”

  “等你这个工作发表后,和魏老师提一句,他大概率会同意买的。”陈婉清道:

  “对了,你有想过投什么期刊吗,要是效率能到10%,至少能发一篇AM,就算只有9%,发它的大子刊AEM也没什么问题。

  如果这是我的工作就好了,我能发一篇AM,博士也就圆满了。”

  “再说吧,还是看魏老师的意见吧,我也没考虑那么多,首要的是要把工作完成好。”许秋道。

  韩嘉莹在旁边听的云里雾里的。

  不过,作为材料系的学生,AM她还是知道的,期刊全名是《先进材料》,是材料专业的顶刊。

  这师兄,有点东西啊,果然之前没有看走眼。

  ……

  已经到了饭点,吴菲菲、段云、田晴三人也陆续从实验室中出来。

  今天,除了新来的学弟程明波没来外,实验室的人都到齐了。

  一行人,三三两两走在一起,浩浩荡荡的向食堂进发。

  小课题组,没有刺头,彼此相处起来都很好,没有勾心斗角,也没有很明显的上下级关系。

  只是平常因为实验的关系,许秋和陈婉清接触会多一些。

  不过闲暇下来,大家也是一起活动,一起吃饭,颇有一个小家庭的感觉。

  吴菲菲看着跟在许秋后面,亦步亦趋的韩嘉莹,内心还是有些羡慕的。

  看看人家的学妹,再看看自己的学弟,一周了就只出现过一回,见过一次面。

  晚饭后,田晴、陈婉清他们几个研究生各自回到寝室休息,只有许秋和韩嘉莹返回实验室。

  这也是常态,因为研究生寝室,就在他们常去的食堂和材料一楼的之间,所以他们不打算加班的话,都会选择回去休息一会儿。

  可如果许秋想回寝室的话就要绕一大圈,因此他一般都是饭后直接返回实验室。

  好在材料一楼的三楼有一个小型的会议室,也是休息室,里面有沙发,可以短暂的休息。

  他平常累了,就会在那里面休息一会儿。

  和韩嘉莹一同返回材一,他本以为学妹会离开,没想到她坐了下来,然后从包里拿出了《半导体物理》。

  “韩嘉莹,我记得你之前说,周四来实验室的时间段是上午吧。”

  “是啊。”韩嘉莹琢磨了一会儿,便明白了许秋的意思,她解释道:

  “其实我这学期的课程很少的,可以多在实验室待一会儿。

  反正回去也没什么事情做,在这里也能够自习,还能抽空学习实验操作。”

  许秋回想了一下,自己大三上学期的时候,大概有16学分的课程。

  他选课比较平均,大一大二每学期大概20学分出头。

  听学妹的语气,难道她这学期选课还不到10学分?

  “你这学期修了多少学分?”

  “8分,都是限定修读这学期修读的专业课。”

  “多少,8分?”

  许秋还以为他听错了,可看到学妹认真的表情,不似作假。

  

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