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樣品測試結束。
EQE曲線的形狀大體上和有效層的光吸收光譜差不多,透過軟體內自帶的積分功能,可計算出理論上的短路電流密度。
這個樣品的理論結果是11.96毫安每平方厘米,JV曲線實測結果是12.05毫安每平方厘米。
兩者誤差在5%之間,表明後者的測試結果可信。
之後,許秋又測試了另外的五組器件。
到下午五點十五分,全部測試完畢。
“學姐預測的挺準啊,今天果然不用加班。”許秋道。
“熟能生巧嘛,”陳婉清道:“對了,晚上去吃什麼?”
“怎麼,學姐要請客嗎?”
“上週不是答應你了嘛。”
“我當時就是開個玩笑,這怎麼好意思,那就去吃哥老關火鍋吧。”
“好呀。”
因為是週五晚上,吃火鍋的人還是比較多的。
許秋取了個號,A65,前面還有12桌,估計要等一個小時左右。
等待期間,他也沒閒著,向陳婉清請教問題。
雖然閱讀文獻也可以獲得答案,但是真人指導效果自然是更好的。
搞科研是個系統的工作,遇到的各個細節都要弄明白,保不準哪天就會用上。
因為每測試的每一個資料,最終都要轉化為對結果的論證,總不能在寫論文時,告訴別人,我們測試了一個XXX,得到的資料是XXX,然後就截然而止。
必須對所得資料進行分析,討論它與論文結論的關係。
如果是比較異常的結果,無法解釋,那也要說明“這個現象我們暫時無法解釋”,但這樣的話出現一兩次還可以,通篇都是“我們無法解釋”的話,就會被審稿人教做人了。
“剛才測試時,我發現我們做的器件,大多數波長下的EQE值都在60%以下,而矽電池卻能到80%以上,這是為什麼呢。”許秋問道。
“簡單來說,就是現在使用的P3HT材料存在很多問題,需要改進。
如果要具體展開來說,首先你要知道太陽能轉化為電能的過程:
太陽光照射出光子,光電材料組成的有效層吸收光子,其內部產生電子空穴對,然後電子空穴對拆分為自由電荷、自由電荷在材料內輸運,接著在電極處被收集,最終形成電流。
這個過程很複雜,中途任何一個步驟出現問題,都會導致電流損失,表觀上看到的就是EQE低。”陳婉清道。
“我懂了,”許秋道:“所以人們就基於P3HT,進行改進,到現在最好用的給體材料就是PTB7TH。”
“是啊,有機光伏領域發展了20年,材料也迭代了好多代,包括PTB7TH,你知道它為什麼叫這個名字嗎?”陳婉清問道。
許秋搖搖頭,他也只是知道一個名稱而已。
陳婉清解釋道:
“這是一個系列的材料,其中T表示噻吩並噻吩單元,B表示苯並噻二唑單元,P表示它是由這兩個單元共聚而成的聚合物,所以最早它是叫PTB。
後來研究者們又基於PTB,對其進行改性,得到PTB2、PTB3,一直到PTB7。
再將PTB7上一個支鏈上的苯環改為噻吩環,所以加上了一個噻吩的縮寫TH,就得到了現在的PTB7TH。
而且,這20年來,主要改進的方向都是聚合物給體材料,受體一直使用的都是PCBM系列。
或許將來某一天,受體領域也能夠取得突破,對有機光伏領域造成翻天覆地的改變吧。”