第六十三章 全軍覆沒

  許秋打開系統面板。

  【科研輔助系統】

  權限等級:3

  積分:9978

  進行中的任務:2個

  熟練度:

  【實驗操作類】

  製備手段:

  清洗基片(四階45%/四階80%)

  溶液配製I(四階40%/四階50%)

  溶液配製II(四階0%/四階80%)

  旋塗I(四階40%/四階50%)

  旋塗II(三階50%/四階80%)

  蒸鍍(四階35%/五階0%)

  表徵手段:

  光電性能I(四階40%/四階80%)

  光電性能II(三階50%/五階0%)

  光學性能(四階5%/五階0%)

  電荷輸運性能(三階30%/四階40%)

  【儀器設備工具類】

  ……

  【特殊類】

  文獻閱讀(三階1%/四階50%)

  周常任務II:進行實驗15小時以上,模擬實驗的時長同樣記入任務。當前進度(0.5/15小時),任務完成獎勵500積分。

  進階任務:以第一作者身份發表一篇SCI論文。任務獎勵:2000積分,權限等級+1。

  ##

  許秋發現他的部分技能,分化為了I和II兩種類型。

  其中I類是他複製陳婉清的,關於有機光伏的技能,而II類則是複製吳菲菲的,關於鈣鈦礦材料的技能。

  其他通用技能的熟練度上限也提高了,看來吳菲菲的科研能力確實比學姐要高一些。

  系統積分也在不知不覺中積攢了接近一萬,在接下來的實驗中應該能派上大用場。

  看完面板之後,許秋打開輔助系統,查看剛剛複製的「旋塗II」技能的影像。

  從系統影像上來看,反溶劑旋塗的操作並不難。

  首先把配製好的鈣鈦礦溶液均勻滴在基片上,然後啟動勻膠機。

  在大約4秒後,用移液槍快速滴加甲苯至高速旋轉的基片表面,最終即可得到平整光滑的薄膜。

  吳菲菲之前說是在心中默念5秒再滴加反溶劑,看來她默念的應該是比較快,實際時間只有4秒左右。

  許秋用的體系和她不同,所以也只能作為參考,需要重新摸索條件。

  不過,吳菲菲用心中數數的方法計時,稍微有些粗糙。

  他靈機一動,想到一個好方法。

  他可以一邊在現實實驗,一邊連接模擬實驗室,用裡面的秒表進行計時。

  …………

  許秋開始嘗試,先從1#溶液開始。

  第一次實驗,他將秒表設為5秒倒計時,然後同時在現實中按下勻膠機的開啟按鈕,在模擬實驗室中秒表按鈕。

  待秒表示數歸零,他迅速將移液槍中的甲苯溶劑擠出到基片表面。

  因為有了之前噴塗的經驗,所以他對這步操作的精細度把控的非常好。

  噴塗甲苯過後,可以明顯看到薄膜表面發生了一些的變化,但是由於基片還在高速旋轉的過程中,無法判斷其具體的形貌。

  30秒過後,基片停止旋轉,許秋用鑷子夾起。

  可惜,得到的薄膜仍然呈現白色霧狀,不過比不加反溶劑的效果要稍好一些。

  看來反溶劑的添加確實有作用,但是仍需要改進條件。

  許秋將間隔時間改為6秒,再次嘗試。

  這回得到的薄膜上的白霧加深,看來間隔時間應該縮短,而非延長。

  繼續將間隔時間調到4秒。

  這次,終於得到了表面光滑且基本均勻的薄膜。

  由於所用鈣鈦礦材料的旋塗方法不是噴塗法,每次都要消耗約80微升的溶液,如果再多試幾次,溶液都要用完了。

  因此,許秋沒有繼續對間隔時間進行進一步的精細調控。

  雖然相對於有機聚合物材料來說,鈣鈦礦材料倒是不貴,畢竟是結構相對簡單的小分子,容易合成。

  但是純度99.99%的碘化鉛,每克也要百元左右,還是不能輕易浪費。

  接下來,他又分別摸索出2#、3#、4#溶液,滴加反溶劑的最佳間隔時間,均分布在3-6秒之間。

  摸索好條件後,許秋準備做一批器件。

  這時候面臨的問題是器件結構的選擇。

  一種是正結構,那麼就是用鈣鈦礦材料,取代PEDOT:PSS,另一種是倒結構,那麼就是取代氧化鋅。

  兩種結構無法一起蒸鍍,所以一次只能做一種結構。

  他現在也無法判斷用哪種結構更好一點,就先從正結構開始嘗試。

  …………

  清洗基片。

  旋塗傳輸層。

  PEDOT:PSS基片作為對照組,旋塗三片;

  1#到4#溶液,每組也旋塗三片,濃度都是10%質量分數的DMF溶液,轉速分別為2000、3000、,他直接將吳菲菲旋塗有效層的條件拿來用了,作為實驗組A;

  不旋塗傳輸層,做一片,作為實驗組B。

  之後,許秋按最優條件旋塗了PTB7-TH:PC【70】BM有效層,並蒸鍍了鈣和鋁電極。

  開始測試。

  他首先測試了基準體系,也就是基於PEDOT:PSS的樣品。

  三片樣品,最高效率分別為9.88%、10.12%、9.63%。

  雖然效率數值有所波動,但是這個幅度還在可接受的範圍之內。

  接著是實驗組A的測試,他滿懷期待的夾起「1#,3000r」樣品。

  第一次掃描,效率2.66%。

  繼續掃描,效率越來越低,最後穩定在2.50%。

  許秋搖搖頭,換了一片「1#,4000r」樣品。

  最高效率2.74%,相比於第一片提高了一丟丟,但並沒有什麼用處。

  再換最後一片1#樣品。

  最高效率只有1.76%。

  「可能是1#樣品不太行吧,其他編號說不定會有奇蹟呢。」許秋在心裡安慰自己。

  然而接下來,他越測心越涼。

  剩下的2#、3#、4#樣品,沒有一個效率超過5%的。

  最高效率的樣品是「4#,4000r」,但也只有4.68%。

  最後,他測試了實驗組B的樣品,也就是不塗傳輸層材料的器件。

  效率居然有5.52%,比所有實驗組A的都要高。

  這說明鈣鈦礦材料塗上去以後,完全沒有起到正面作用,還拉低了器件性能。

  …………

  測試完畢後,許秋看了下時間,已經晚上八點多了,沒有再做一批器件的時間了。

  搞了一天,啥成果都沒有,許秋有些沮喪的回到辦公桌。

  「怎麼樣,實驗不順利嗎?」陳婉清關心道。

  「是啊,最高效率只有4.68%,標樣有10%,」許秋鬱悶道:

  「最關鍵的是,不塗傳輸層效率都有5.52%。」

  「器件結構呢?」陳婉清道。

  「正結構,取代PEDOT的,我一共用了四種鈣鈦礦材料,都不行。」許秋道:

  「這樣啊,會不會是它們不適合做空穴傳輸層,你可以做個倒結構看看,讓它們取代氧化鋅,看看效果怎麼樣。」陳婉清道:

  「好吧,那我明天試試。」許秋道。

  …………

  回寢室的路上,許秋反覆思考今天的實驗過程,是不是哪裡出現了問題。

  按理說,他選擇的四種鈣鈦礦材料,具有寬的禁帶寬度,塗的薄膜形貌也還好,怎麼結果就這麼差呢?

  他仔細回憶實驗過程,突然發現了一個之前被他忽略的細節。

  「我明白了!」許秋不禁喊了出來。

  這一聲吼,驚得旁邊長椅上一對擁抱的小情侶都分開了。

  許秋向他們做了一個歉意的手勢,然後快速奔回寢室,準備驗證一番。

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