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249 歷史總是驚人的相似(求訂閱)


  周六一大早,許秋就滿(mǎn)懷期待的進(jìn)入模擬實(shí)驗(yàn)室,很快便拿到了新一波探索的結(jié)果。

  他的第三代8系列3D-PDI分子,最高效率已經(jīng)優(yōu)化至8.43%,所用給體材料為P3TEA,器件的加工溶劑為氯仿/二氯苯混合溶劑,其中二氯苯添加量為4.5%。

  8.43%!

  這下算是徹底打破了原來(lái)的世界紀(jì)錄,7.92%,而且還向前邁了一小步。

  另一方面,韓嘉瑩的第二代B4T體系,最高效率為7.33%,所用給體材料為PCE10,同樣適用氯仿/二氯苯混合溶劑做為加工溶劑,其中二氯苯的添加量為8%。

  學(xué)妹體系的效率提升相對(duì)來(lái)說(shuō)少了一些,而且做到現(xiàn)在這一步,再向上優(yōu)化的空間已經(jīng)不大,大概率無(wú)法突破8%了。

  不過(guò),她的體系目前只是第二代,如果從最開(kāi)始的PDI分子引入硒原子,合成類(lèi)似許秋的第三代產(chǎn)物,效率突破8%,甚至做到更高,還是有不小的可能性的。

  想到這里,許秋不禁暗自嘀咕,不會(huì)自己剛破紀(jì)錄后沒(méi)過(guò)幾天,就被學(xué)妹把菊花給爆了吧,畢竟他的第二代8系列的效率也不過(guò)6%左右,學(xué)妹這都7.3%了,再迭代一次,豈不是要上天。

  轉(zhuǎn)念一想,要是被真被爆了,那就再給她爆回來(lái),一爆還一爆嘛。

  總結(jié)完他和學(xué)妹的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,許秋看向了學(xué)姐的體系。

  她的兩種受體材料,已經(jīng)遍歷了模擬實(shí)驗(yàn)室中存在的十幾種常用的給體材料。

  雖然學(xué)姐把它們命名為了,但許秋還是根據(jù)它們的分子結(jié)構(gòu),給予它們一個(gè)更加通用的名字,他覺(jué)得這樣命名有時(shí)候會(huì)比較直觀一些。

  其中,CH1,中央以F8做為D單元,旁邊連接兩個(gè)1,3-茚二酮(IN)作為A單元,故而被命名為F8-IN;

  同理,CH2被命名為IDT-IN。

  首先是基于F8-IN的體系,許秋瞄了眼效率。

  上百個(gè)器件,上百種條件,一眼望去全是零蛋開(kāi)頭的。

  最高0.3%……

  怎一個(gè)大寫(xiě)的慘字了得。

  其實(shí),當(dāng)許秋看到F8這個(gè)單元時(shí),他對(duì)于F8-IN體系的最高效率只有0.3%的結(jié)果就并不覺(jué)得奇怪了。

  F8這個(gè)單元是非常古老的一種結(jié)構(gòu)單元,大概可以往前追溯十幾年,或許更久。

  其中“F”代表芴單元,芴的別名二苯并五環(huán),顧名思義,就是兩個(gè)苯環(huán)中間夾著一個(gè)五元環(huán),五元環(huán)中間有一個(gè)sp3雜化的碳原子,“8”代表這個(gè)sp3雜化的碳原子的側(cè)鏈上連著兩根8個(gè)碳原子的直鏈烷基。

  芴是煤焦油的分離產(chǎn)物之一,背靠石油化工的化工原料,都是按噸來(lái)賣(mài)的,因此非常便宜。

  而一個(gè)領(lǐng)域在早期發(fā)展的時(shí)候,自然是什么東西便宜,什么東西有現(xiàn)成的,就先拿來(lái)試一試,況且芴類(lèi)材料還在光致發(fā)光領(lǐng)域有不小的成就。

  據(jù)許秋所知,魏老師在漂亮國(guó)的時(shí)候,就研究過(guò)基于F8的聚合物給體材料,有2、PF8DTBT之類(lèi)的。

  然而,這類(lèi)材料幾乎沒(méi)有流傳到現(xiàn)在的。

  無(wú)他,器件效率太低,全都撲街了。

  互聯(lián)網(wǎng)是有記憶的,科研圈一樣是有記憶的。

  十年過(guò)去,一個(gè)失敗的體系,除非去刻意翻閱早期的相關(guān)文獻(xiàn),基本上就不會(huì)再找得到了。

  至于陳婉清為什么重新選擇F8這個(gè)體系,并將它用在有機(jī)光伏材料中,或許是受魏老師的影響,畢竟他回國(guó)前的科研經(jīng)歷肯定是傳承下來(lái)一部分的,想讓他的學(xué)生接力完成下去,就比如現(xiàn)在交給許秋和韓嘉瑩負(fù)責(zé)的PDI系列。

  又或許學(xué)姐只是再次展現(xiàn)了下……她的傳統(tǒng)藝能。

  時(shí)隔多年,F(xiàn)8這個(gè)體系重出江湖,卻再次撲街。

  歷史總是驚人的相似啊。

  學(xué)姐另外一個(gè)CH2體系的效率,令許秋感到有些訝異。

  最高效率2.87%!

  居然在首次測(cè)試時(shí)就接近3%,要知道A-D-A體系目前的最高效率不過(guò)才6%。

  這要是再優(yōu)化一下,把效率做到3%以上,加上A單元是新開(kāi)發(fā)出的結(jié)構(gòu),也不差創(chuàng)新性。

  綜合下來(lái),已經(jīng)足以發(fā)一篇類(lèi)似CM這樣一二區(qū)交界的文章了,甚至努努力可以沖擊一下;

  假如效率能再做高點(diǎn),能做到4%、5%的話,都有機(jī)會(huì),前段時(shí)間許秋審稿的那個(gè)首篇3D-PDI體系的文章,效率也是4%,就發(fā)了JACS的。

  “學(xué)姐終于從1%的泥潭里出來(lái)了,這是要發(fā)力了呀,她的一區(qū)文章夢(mèng)大概率是要實(shí)現(xiàn)了。”

  “難道是之前幾次失敗讓給她積攢了不少人品,這次就突然爆發(fā)了?”

  “這個(gè)分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上,似乎也有我的一部分影響。”

  “不管怎么說(shuō),這總歸是一件好事。”

  許秋暗自琢磨了一會(huì)兒,開(kāi)始仔細(xì)研究CH2的數(shù)據(jù)。

  IDT-IN體系中,用到的D單元是IDT結(jié)構(gòu),IDT算是有機(jī)光伏領(lǐng)域近期興起的一個(gè)結(jié)構(gòu),分子結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,是由四個(gè)噻吩環(huán)和一個(gè)苯環(huán)以線性稠環(huán)連接,有四個(gè)側(cè)鏈位點(diǎn),中文英譯名稱(chēng)為引達(dá)省并二噻吩類(lèi)。

  有趣的是,效率最高的體系中,采用的給體材料不是常見(jiàn)的窄帶隙材料,比如A之類(lèi)的,而是一個(gè)少見(jiàn)的寬帶隙的聚合物給體FTAZ。

  思考了一會(huì)兒,許秋便大概理解了原因,其中應(yīng)該涉及了光吸收互補(bǔ)的問(wèn)題。

  對(duì)于傳統(tǒng)富勒烯衍生物,以及非富勒烯PDI受體來(lái)說(shuō),光吸收范圍通常在300-600納米,屬于寬帶隙材料,因而與之匹配的給體材料,就要選擇光吸收范圍在500-800納米附近的窄帶隙材料。

  而現(xiàn)在學(xué)姐合成的A-D-A類(lèi)分子不同,可以通過(guò)調(diào)控D、A單元的結(jié)構(gòu),控制其光吸收范圍。

  比如這個(gè)CH2,顏色就是藍(lán)黑色的,本身是一種窄帶隙的材料,故而與之匹配的給體材料是寬帶隙的為好,這樣才能保證光吸收互補(bǔ)。

  值得注意的是,盡管均為窄帶隙材料,它們的光吸收范圍大幅度重疊,但基于的體系,最高效率也能做到2.46%。

  這樣看來(lái),PCE10能成為近些年來(lái)有機(jī)光伏領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)給體材料,確實(shí)是有兩把刷子的——

  這材料的普適性確實(shí)夠好,和大多數(shù)新開(kāi)發(fā)出來(lái)的受體材料都能夠適配,哪怕是光吸收不互補(bǔ)的。

  畢竟其他人不似許秋一樣,可以通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)大批量的嘗試不同條件。

  對(duì)許秋來(lái)說(shuō),只要他大方向把握的沒(méi)問(wèn)題,模擬實(shí)驗(yàn)室II中花費(fèi)一天的時(shí)間,就能夠完成其他人一個(gè)月的工作量。

  不得不說(shuō),系統(tǒng)在這方面還是非常給力的。

  而對(duì)大多數(shù)研究者來(lái)說(shuō),通用的做法是選擇一個(gè)底子不太差的體系,然后一條路走到黑,不斷試錯(cuò)。

  他們也很無(wú)奈,總不能一個(gè)體系做了半個(gè)月、一個(gè)月,然后突然換一個(gè)新的體系吧,沉沒(méi)成本太高了。

  因此,像PCE10這樣具有普適性的材料自然是香餑餑,哪怕無(wú)法得到最高值,獲得一個(gè)較高值也算不錯(cuò)。

  當(dāng)然,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,假如未來(lái)各類(lèi)窄帶隙的A-D-A受體被廣泛研究,勢(shì)必要合成對(duì)應(yīng)的寬帶隙給體材料,類(lèi)似于FTAZ這樣的材料與之匹配。

  ……

  周日,材一216,課題組應(yīng)到7人,實(shí)到6人。

  有韓嘉瑩幫忙,許秋不用親自做器件。

  雖然模擬實(shí)驗(yàn)室中已經(jīng)取得8.4%的結(jié)果,但考慮到直接更換溶劑,更改三氧化鉬厚度、氧化鋅傳輸層制備條件比較突兀,許秋便暫時(shí)沒(méi)有采用新的條件,而是讓學(xué)妹在之前的實(shí)驗(yàn)條件上略作改動(dòng),自由發(fā)揮。

  他打算把他和學(xué)妹的體系,留在下周自己親自操刀實(shí)驗(yàn)的時(shí)候再往上提。

  今天的主要任務(wù),還是讓學(xué)姐的CH2體系脫穎而出。

  許秋建議她使用體系,雖然心里知道FTAZ的匹配性更好,但在探索性的實(shí)驗(yàn)中,不可能直接上來(lái)就用FTAZ的。

  安排好學(xué)妹的工作后,許秋開(kāi)始撰寫(xiě)文章。

  雖說(shuō)是寫(xiě)NC這樣的大文章,但壓力并不大。

  一方面,像他這種亮點(diǎn)為“突破記錄”的文章,比以“新結(jié)構(gòu)”、“新觀點(diǎn)”為亮點(diǎn)的文章要好寫(xiě)許多。

  很簡(jiǎn)單,“突破記錄”類(lèi)型的文章,你把效率數(shù)據(jù)放在標(biāo)題上,同行看到這數(shù)據(jù)后,一眼就都知道你NB了,正文都不需要吹什么,只要正常的把故事講完整就可以了,別人自然會(huì)根據(jù)你的分子結(jié)構(gòu)、合成路線進(jìn)行腦補(bǔ)。

  但如果是提出了“新結(jié)構(gòu)”、“新觀點(diǎn)”,就必須用大量文字去表述,諸如:這個(gè)“新”是哪里新,厲害在哪里;為什么要提出這個(gè)“新結(jié)構(gòu)”、“新觀點(diǎn)”等等。

  另一方面,許秋也早已不是當(dāng)初的科研小白了,猶記得當(dāng)初第一次寫(xiě)文章的時(shí)候,吭哧吭哧的寫(xiě)了一個(gè)多月,最后還改了好多遍。

  到現(xiàn)在,有機(jī)光伏領(lǐng)域的各種套路、話術(shù)許秋已經(jīng)積累了不少,感覺(jué)只要各項(xiàng)表征數(shù)據(jù)齊全,文章脈絡(luò)清晰,給他一周的時(shí)間完成一篇文章,似乎也并不算難。

  畢竟正文也不過(guò)三五千個(gè)單詞而已,只要思路連貫,一分鐘寫(xiě)10個(gè)單詞沒(méi)什么問(wèn)題,一小時(shí)那便是600個(gè),就算慢一點(diǎn),一分鐘寫(xiě)5個(gè)單詞,一小時(shí)也有300個(gè)。

  時(shí)間分配的話,正文兩天,處理數(shù)據(jù)、制圖、參考文獻(xiàn)兩天,精校一天,修改兩天,差不多這個(gè)樣子。

  下午,許秋大多數(shù)時(shí)間都坐在辦公桌前碼字,不斷往NC的文章模板里面填充內(nèi)容。

  而實(shí)驗(yàn)室里的其他人,陳婉清采納了許秋的建議,先是配了個(gè)溶液,然后就留在實(shí)驗(yàn)室,把手機(jī)裝在一次性PE手套中,放在手套箱旁的平臺(tái)上,搬了個(gè)圓凳坐在手套箱旁邊,一邊追劇,一邊監(jiān)督韓嘉瑩做實(shí)驗(yàn)。

  孫沃看到陳婉清和韓嘉瑩兩人的架勢(shì),果斷放棄了今天做器件的想法,留在辦公室整理著文獻(xiàn)。

  段云則一邊在做熱電實(shí)驗(yàn),一邊刷著網(wǎng)頁(yè),他的每次測(cè)試持續(xù)的時(shí)間都比較長(zhǎng),同時(shí)要占用兩個(gè)KEITHLEY源表,不過(guò)大多數(shù)時(shí)間都不需要本人在場(chǎng)盯著。

  吳菲菲戴著耳機(jī),專(zhuān)心寫(xiě)著綜述,全場(chǎng)就她的工作最為特殊,魏老師回來(lái)看一眼她的文章進(jìn)度就知道她有沒(méi)有劃水了,可以量化的工作很難摸魚(yú)。

  田晴嘛,人都不知道哪里去了,直接就沒(méi)出現(xiàn),眾人對(duì)此倒是見(jiàn)怪不怪,平日魏老師在的時(shí)候她偶爾也會(huì)遲到個(gè)把小時(shí)。


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