回到216,許秋前往手套箱配製了兩個溶液,基於他的三代8系列以及學妹的B4T系列,即兩個最高效率的3DPDI體系。配製時,溶液濃度提高約4%,他打算採用今天剛制定的溶劑新增劑引入的新策略。
隨後,他利用學妹週日留下來的氧化鋅預聚體溶液,以及清洗乾淨的ITO基片,旋塗了20片氧化鋅基片,置於200攝氏度加熱臺上高溫退火。
下午,韓嘉瑩和陳婉清乘坐校車離開,前往張疆做合成。學妹的主要工作是大批次合成她的第二代B3T/B4T材料,至少要拿到200毫克以上的最終產物;學姐新買的1,3茚二酮(A單元)還在路上,她打算先把D單元的醛基化反應準備起來,等A單元到了就可以直接進行合成。
一點二十多分,許秋進入實驗室,準備做一批器件。
孫沃似乎也有旋塗的想法,不過他看到許秋後,主動將手套箱避讓出來。
許秋朝孫沃友善的點點頭,將退火完成的氧化鋅基片傳入手套箱,隨後在兩瓶溶液中用新策略小心新增DIO,接著輕輕晃動瓶子一分鐘,讓DIO均勻的分散在溶液中,最後清洗手套箱氛圍5分鐘,這才再次進入手套箱,開始旋塗。
這次,他直接採用模擬實驗室中摸索得到的最佳條件,作為自己的實驗條件。
在旋塗的過程中,許秋非常認真專注,試圖抓住上次實驗時一閃而逝的靈感。
然而,20片器件旋塗完畢,並沒有之前靈機一動的感覺出現。
許秋只好無奈的聳聳肩,把這些器件傳送到蒸鍍艙內,開始蒸鍍。
在等待真空度下降的過程,他也沒閒著,把學妹帶回來的20多個產物和中間產物的樣品,各取1毫克左右,裝入核磁管,加入氘代氯仿溶解,去老化樓送了一次樣,測試核磁共振氫/碳譜。
從老化樓趕回來,他又馬不停蹄的繼續蒸鍍、測試。
最終,這批器件效率最高值達到了7.35%,學妹的體系也達到了6.50%。
看到這個結果,許秋舒了一口氣,不算出人意料,他也沒指望一次性達到模擬實驗室中的最高值7.50%,只要能接近這個數值就好。
畢竟,這次在模擬實驗室中得到的最高值和以往不同,以往可能是幾次或者十幾次的實驗結果中的最高值,而這次經過反覆最佳化後,是取近百次的實驗結果。
看上去是7.50%,實際上大概是7.30±0.20%。
這次20個器件中只有10個是許秋自己的,樣本數量不算多,結果只要落在7.30%附近就算正常。
……
接下來的兩天,許秋又連續做了兩批器件,同時他還把那20多個產物和中間產物,進行元素分析的送樣。
這些涉及到分子結構的基礎表徵測試,全部中間產物都要進行的;
諸如光吸收、能級測試、顯微形貌等針對有效層或者器件的表徵手段,就不需要面面俱到了,只要考慮最終產物即可。
一連三天,做了三批器件,許秋終於在現實中重複出了7.48%和6.60%的效率。
他在做實驗的時候,也一直在思考,有沒有什麼地方可以完善的更好,尤其是一些現實中難以做到的,而利用模擬實驗室可以做到的最佳化手段。
還真被他發現了一條路子——可以採用模擬實驗系統II,對電池器件的傳輸層進行最佳化。
在現實中,針對傳輸層,通常的做法是在實驗啟動前,做一波探索實驗,確認一組實驗條件,固定下來長期使用。
一方面,現實中想要最佳化傳輸層,比如更改蒸鍍三氧化鉬的膜厚,每變換一次條件就要重新蒸鍍一次器件,再加上實驗資料是會波動的,必須大量的資料才能確認最優條件,實驗的時間成本非常高,。
另一方面,傳輸層對於器件效能的影響不大,確立了一組通用條件後,可能無法在所有體系中發揮100%的效果,但在大多數體系下都能夠穩定發揮95%以上的效果,這便足夠了,不需要每換一個體系就重新摸索一遍。
但許秋有模擬實驗室II,可以完美解決這個問題,數十臺蒸鍍機器同時工作,完全可以一波就把條件給摸索清楚,而且還不會花費太多的系統積分。
之前沒想到這一點,主要原因是開啟模擬實驗室II之後,有很長一段時間許秋都沒有做器件最佳化工作,此外也是受了思維定勢的影響。
現在思路開啟了,許秋瞬間發散思維,想到了很多點子:
比如,除了三氧化鉬的膜厚最佳化外,氧化鋅的製備條件也可以摸索一番,包括膜厚、退火溫度、退火時間以及其他製備工藝。
再比如,可以試一試正結構的器件,雖然大多數情況倒結構的效能更佳,而且許秋經過長期的實驗也已經習慣採用倒結構器件,製備起來更加得心應手一些,但不排除有例外出現的可能性。