第六十四章 意外来客

原来，许秋在旋涂钙钛矿薄膜的时候，他的注意力都集中在怎么去除出现的白雾，获得均匀的光滑薄膜上，而忽略了制备传输层与有效层的差别。

        

        钙钛矿有效层薄膜的厚度通常在200纳米以上，而一般传输层材料的厚度则在5-50纳米之间为宜。

        

        早期的有机太阳能电池是没有传输层的，后来研究者们发现，引入传输层有助于电荷输运，提升器件光电性能，这才开始使用传输层。

        

        但是当传输层厚度过高时，同样会增加电荷复合的可能性，从而造成器件效率的降低。

        

        这也解释了为什么不涂传输层，器件的性能反而比涂了钙钛矿传输层的更高，而且后者性能随着转速的提高而提高。

        

        一切都是因为许秋把钙钛矿薄膜涂的太厚了。

        

        …………

        

        回到寝室，许秋和陶焱打了声招呼，便躺在床上，进入模拟实验室。

        

        模拟实验室内的溶液还保持着上次他离开时的状态，不用担心出现溶液变质的问题。

        

        在白天的实验中，4样品的效率最高，所以它可能是四种钙钛矿材料中，最适合做传输层材料的。

        

        许秋索性直接配制了5毫升10质量分数的4样品的溶液，作为母液。

        

        之后可以直接将其稀释得到其他浓度的溶液。

        

        和有机聚合物材料不同，钙钛矿材料是小分子，溶解起来比较快，得到的浓度也比较准确，所以调节浓度很容易。

        

        溶液配制过程中，他也在摸索模拟实验室的05-2倍速功能。

        

        他发现开启倍速功能后，除了意识以及他的‘身体’以外，其他的所有实验仪器均可处于倍速状态。

        

        在进行称量药品等精细操作时，他可以将时间速率调节为05倍，提高操作的准确性。

        

        而在超声清理等需要等待的时候，可以将时间速率调节为2倍，加速实验进程。

        

        消耗的积分是按照现实时间计算的，开启2倍速时，一现实小时消耗200积分。

        

        此外，他还可以将时间流速的改变，划定在指定空间内。

        

        比如，他能够让超声波清洗仪处于2倍速，而手套箱处于05倍速。

        

        至于消耗的积分，则是取整个空间中的最大倍速，也就是说只要有仪器开启了2倍速，就按照2倍速的积分进行消耗。

        

        一番体验后，许秋对这个功能非常满意。

        

        接下来，他准备进行实验。

        

        为了提高实验效率，许秋准备只做以4样品为传输层材料的器件。

        

        他没有打算做pedo标样以及不涂传输层的样品，这也是他对自己的操作有信心。

        

        首先，配制溶液。

        

        白天做的是10质量分数的浓度，转速是2000-4000rp，得到的薄膜厚度明显太高了。

        

        许秋将其浓度调整为1、2、3、4和5的质量分数。

        

        然后是转速。

        

        许秋统一设定为5000rp。

        

        这基本上是匀胶机的安全转速上限，再增加转速，基片在高速旋转的过程中就可能飞出去。

        

        一般情况下，要得到同样厚度的薄膜，高浓度高转速条件下得到的质量较好，因为浓度比较好调节，所以就没有必要再改转速了。

        

        最后是控制反溶剂滴加的间隔时间。

        

        白天实验粗测结果是5秒间隔不会出现白雾。

        

        许秋又额外设置了4秒、45秒、55秒和6秒四档。

        

        这样，一共有55=25种条件。

        

        确定了实验条件后，许秋启动2倍加速，使溶液快速溶解。

        

        …………

        

        旋涂钙钛矿传输层、有机有效层。

        

        蒸镀钙、铝电极。

        

        准备测试。

        

        许秋在测试时，第一片一般都会拿标样测试，或者拿心里觉得最有希望的样品测试。

        

        测标样是为了判断这批器件的整体性能大概怎么样，如果标样比平均值低，那么整批器件的性能可能也是低于平均值的。

        

        不过这批他没做标样，也不知道哪个条件比较好，完全是未知的探索，所以他就随便拿了一个样品，“1，5s”。

        

        测试后，得到效率为866。

        

        看到这个结果，许秋松了一口气。

        

        这说明自己的推断是正确的，之前确实是涂的太厚了。

        

        钙钛矿材料可以作为传输层，至少是比不涂传输层的性能要好。

        

        只是，效率还没有到10，可能是这个浓度下的薄膜太薄了吧。

        

        他选了“2，5s”的样品，继续测试。

        

        果然效率提高了，达到了937。

        

        ……

        

        测试完其余23个样品。

        

        最终，“3，55s”样品的性能最佳。

        

        效率可达1024，与pedo基准器件的效率相当。

        

        离开模拟实验室，许秋看了下时间，都快十二点了。

        

        今天又忘记去公共浴室洗澡，只能再去楼道冲凉了。

        

        冰冷的水柱击打在身上，许秋非但不觉得冷，还觉得很兴奋。

        

        他在心中盘算明天的实验计划：

        

        可以进一步拓宽调控范围，比如溶液浓度为25、3、35，转速不变。

        

        此外，另外三个溶液体系，也可以做一做，虽然能超越4样品的几率不大，但说不定会有奇迹呢。

        

        …………

        

        第二天，许秋前往实验室，然后惊讶的发现实验室没有人。

        

        刷一卡通打开门禁，他看了下手机，才发现今天是周六，课题组不上班。

        

        不过，既然来都来了，那么便做实验呗。

        

        而且，周六好啊，没人和他抢手套箱。

        

        他按照昨天的想法开始实验，中午就在外面的办公桌点外卖吃。

        

        并没有出乎意料之外的结果。

        

        1、2、3样品性能都不如4。

        

        其中，2样品还可以，最高效率也有96了，但是没破10，终究是差了点意思。

        

        这一批次的标样效率是1010，而4样品中最高效率达到了1046，条件是25的浓度，5000rp转速，55秒间隔时间。

        

        其实，标样器件如果像实验组中这样精细调控制备条件的话，效率可能还能更高一些，但是没必要。

        

        这也是业界潜规则了，在两者性能相当的情况下，把实验组做的比对照组稍高一些，哪怕没高多少，只是03，看起来也会舒服很多。

        

        就在性能测试进入尾声的时候，许秋听到外面有人过来的声音。

        

        似乎不是魏老师的脚步声，那会是谁呢？


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