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周三,陈婉清还在张疆做合成,她的分子合成过程不是很顺利,中途低温正丁基锂拔氢的反应失败了一回,因此比预期的时间要长。
而韩嘉莹和邬胜男在前一天已经完成了各自的实验,于是今天就留在了邯丹实验室。
学妹拿到了最终的聚合产物,通过聚合物在不良溶剂甲醇中的析出状态来判断,大概率是合成成功了,分子量都不低。
她一共得到三种聚合物给体材料,均基于FTAZ单元,名称分别为P-BDTO-FTAZ、P-BDTS-FTAZ、P-BDTT-FTAZ,它们分别采用了烷氧基侧链,烷硫基侧链和烷基噻吩侧链的BDT单元,FTAZ单元没有进行修饰。
这些新分子被她依次命名为H11、H12、H13。其中,“H”是姓氏缩写,第一个“1”代表第一代,后面的“123”则是编号,后续如果继续开发,命名将会是H21、H33之类的……
邬胜男按照她之前的设想,尝试通过热注入法制备的钙钛矿量子点,却依然不顺利,得到的是浑浊的反应产物,不过,她成功合成了两种共轭聚合物P(TPACO)和 P(TCEC),因此就没有继续合成量子点。
不同科研工作者对自己开发的材料命名习惯不同,像邬胜男偏爱用括号一些,而在魏老师课题组,受魏兴思的影响,许秋他们都偏爱用横杠“-”。
说起这个横杠,文章中的“-”并不是直接用键盘上的减号打出来的,而是在WORD里特殊符号一栏里插入的,这种特殊符号里的横杠,要比正常的减号稍长一些,而且种类还不止一种。
要说许秋是怎么得知的,全靠魏老师对细节的执着,不过他个人感觉这就和“茴香豆的四种写法”一样,并没有太多的实际意义。
上午九点半,韩嘉莹到旋涂手套箱查看昨天配制的溶液。
一共九组,基于她新合成的三种给体,以及三种受体,三乘三各自配对。
其中,三种受体,既包括两种此前开发的非富勒烯受体,学妹的三代B4T-8系列3D-PDI分子,以及学姐的IDT-ICIN分子,还包括富勒烯衍生物受体PC[70]BM,作为标样。
因为聚合产物都是经由氯仿提取的,溶解度非常好,没有出现大颗粒非溶物、固态物质挂壁等情况。
判断溶液正常后,学妹开始准备氧化锌基片。
邬胜男则找到许秋,问道:“可以教我测试TRPL吗?”
许秋之前连续写了两天论文,也想转换一下口味,做做实验,便直接答应:“可以,什么时候测。”
“现在吧,我样品都已经准备好了。”邬胜男显然是有备而来,她虚指了一下实验台的方向,上面放着一个装有样品的培养皿。
“好啊。”许秋点点头,虽然积分球来没有到,但是常规的TRPL还是能够测试的。
两人穿好手套,带着样品、镊子工具,一同进入218,和魏老师打了声招呼,启动仪器,开始测试。
许秋示范了一次,把整个操作流程描述了一番,然后又看着邬胜男操作了两遍。
没有出现什么纰漏,博后学姐的基本科研素养还是有的。
教学完成后,邬胜男剩下的测试,许秋就没有参与了。
他直接回到216,远远的就听到来自韩嘉莹的呼唤:“师兄,帮我涂下有效层好不好~”
“好——”许秋隔空回复了一句,然后径直走进实验室,一边穿实验服,一边随口问道:“准备做多少器件?”
在器件制备过程中,最关键的步骤就是有效层的旋涂了,而实验室有机三人组中论旋涂功底,许秋自认是最强的,这也是他主动揽下器件制备的原因。
“一共十八片,九组溶液,每种参照之前的最优条件制备两片,”韩嘉莹顿了顿,补充道:“我一共准备了二十片氧化锌基片,应该够用吧。”
“没问题。”许秋自信满满道,二十分之十八,也就是说只要保证百分之九十的良品率就可以,对他来说并不难。
清洗手套箱氛围、开始旋涂、同步用氯仿溶剂擦片。
花费了半小时的时间,一共得到十八片薄膜涂覆均匀的基片,零失误。
由于这些体系都不需要退火,许秋直接把他们转移至蒸镀舱中,开始抽真空。
这次的新材料,许秋并没有放入模拟实验室II中优化,主要是没必要,结果基本上是可以预见的,也就不需要浪费积分。
积分花费在学姐开发的新型非富勒烯受体上,收益会更高一些。
午饭后,许秋继续撰写毕业设计的绪论部分。
因为他的四个工作,主要都是针对于聚合物给体材料的传统富勒烯体系,所以不能直接翻译他之前发表的那篇非富勒烯综述作为绪论。
不过,不能翻译自己的,翻译其他人的就可以了。
许秋找了几篇同行发表在AM、EES以及Chem. Rev.上的大综述,再加上自己的那篇ACSEL综述,一共四篇,作为参考资料。
其实,以许秋现在对有机光伏领域的理解,绪论这部分不参考文献,用他自己的话来写,也不是不可以,但是一来比较麻烦,二来可能有所疏漏。
绪论嘛,本身就是要集百家之长,既然决定打造一篇精品毕业论文,自然要把每个细节都处理好。
晚上,韩嘉莹拿到了这批器件的测试数据。
九个体系中,最佳的体系是H13:IDT-ICIN的体系,最高效率达到了6.4%,超过了学姐之前的IDT-ICIN体系的最高性能数值,不过提升并不显著。
虽然只是初步的结果,有进一步提升的空间,比如达到7%,但是指望和那篇《自然·材料》文章10%的效率比肩,还是非常困难的。
这个结果,一方面说明这种给体优化的方向是正确的;
另一方面,也印证了许秋之前的猜测,目前这种宽带隙给体窄带隙受体的搭配,对给体材料的优化大概率只能锦上添花,也就是在原基础上略微提高,想要让器件性能大幅度提升,主要还是得挖掘受体材料的潜力。
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