上次实验中的最佳转速为3000r.p.m.,次一级的是2500r.p.m.,许秋决定继续沿用这两种转速。
他计算了一下,一共3*3*2*2=36组条件。
要不是怕样品数量膨胀到上百,许秋还想做更精细的调控。
不过就算这样,36组,还是蛮多的。
他摇摇头,不再多想,开始实验。
旋涂,完成。
蒸镀机器每次最多只能蒸镀25片基片,所以要分两次进行,完成。
测试,完成。
最高效率是9.88%。
对应的样品是“1.3,1,w/o,2500”,即PTB7-TH:PC[70]BM的质量比例为1:1.3,溶剂添加剂DIO体积比为1%,2500r.p.m.转速,不退火的条件下。
其他器件的效率则在5-9%之间波动。
许秋将实验结果列表记录到实验记录本上,然后进行总结:
第一,最佳质量比例为1:1.3,且比例变化对光电性能影响不大。此项暂时不用更改。
第二,进行退火操作,器件效率会提高或降低,不过效率波动幅度较小,只有不到1%,这说明退火与否对器件光电性能的影响不大。此项暂时不用更改。
第三,溶剂添加剂对器件性能的影响较大,1%的添加量为最佳,如果增加至2%,效率会大幅降低。因此,需要对添加剂的添加量进行更细微的调控。
第四,添加DIO的样品,最佳转速从3000变更为2500r.p.m.。因此,需要进一步调节添加了DIO样品的转速。
总结过后,许秋产生了两个疑问。
为什么仅有1%体积比的添加剂,就会对结果造成这么大的影响?
为什么最佳转速发生变化?
思考了一会儿,他感觉脑袋有些晕,身体也在给他传达疲惫的信号。
高强度的复习、实验,节奏确实太快了,生活需要张弛有度。
许秋决定去校园里溜达一会儿。
逛着逛着,他想到今天刚好是周日,学姐应该在实验室吧,不如去看看她的实验进度吧。
…………
“咦,许秋,你怎么又来了。”陈婉清道。
“复习太累了,出来逛逛,顺路看看学姐实验做的怎么样了。”许秋道。
“还行吧,用了你的方法,果然聚合物溶解的很好,我做了一批器件,效率最高7.57%。”陈婉清犹豫了一下,说道:
“就是……出了点小小的意外。”
“意外?手套箱被你弄炸了?”许秋道。
“没有那么夸张啦,”陈婉清道:“就是我把之前用氯仿配制的溶液,也放在加热搅拌台上了,90摄氏度的。”
“好吧,不过只有一毫升的溶液,应该问题不大吧。”许秋道。
“确实问题不大,瓶子的质量不错,”陈婉清道:
“当时把它拿起来的时候,我从外观看没有发现什么异常,直到我用右手旋开瓶盖时,沸腾的溶液瞬间喷出,我下意识的用橡胶手套档了一下,结果本来黑色的手套现在变成蓝色花纹手套了。”
“人没事就好,”许秋想起了他来实验室的目的,便问道:
“学姐,现在做PTB7-TH,用的什么条件啊。”
陈婉清拿出实验记录本递给许秋,道:“条件都在上面了,自己看吧。”
许秋接过记录本,发现学姐的最佳条件是“15毫克每毫升,给受体比例1:1,2000转速,120度退火15分钟。”
没有写溶剂添加剂,那应该是没有加。
许秋心想,要是直接提醒学姐改浓度或者改给受体的比例,就显得有些刻意了。
不如从溶剂添加剂的方面提醒,学姐或许还能为自己解答之前遇到的两个问题。
于是,他说道:
“学姐,我这几天看PTB7-TH体系的文献的时候,发现他们有人用溶剂添加剂,加了1%的DIO,效率就能提高很多,但加到2%,效率就会急剧降低,学姐知道是为什么吗。”
“这几天考试你还看文献啊。”陈婉清道。
“现在每天看一个小时文献,积少成多,感觉要学习的东西还很多。”许秋道。
“好吧,你的问题我正巧知道,溶剂添加剂的沸点比原溶剂要高,所以在旋涂成膜过程的最后阶段,几乎是只剩下溶剂添加剂的,所以哪怕是少量的添加剂也会对薄膜形貌造成巨大影响。
同理,添加量从1%到2%,看似只增加了1%,其实溶剂体积增大了一倍,那么浓度就会缩小一倍,自然造成的影响就会有显著的不同。”
陈婉清说完,恍然大悟道:
“对哦,我也可以在配溶液的时候加点溶剂添加剂试试。”
许秋满意的点点头,一箭双雕啊。
第四十二章 考试月(下)
第三周,继续摸索实验条件。
这次只有两个变量:溶剂添加剂的含量和转速。
许秋设计实验条件:
DIO的体积分数分别为0.4%、0.7%、1%、1.3%和1.6%,共五组。
转速分别为2000、2200、2500、2800r.p.m.,共四组。
其他条件是,氯苯溶剂,溶液浓度20毫克每毫升,给体受体质量比为1:1.3,不进行退火操作。
一共20组条件。
旋涂、蒸镀、测试。
最终,“0.7%、2200”的样品,取得最高效率,可达10.68%。
对于这个结果,许秋还算比较满意,虽说继续精细调控实验条件,效率还有向上提升的空间,但是没有太多必要性。
毕竟这只是一个基准体系,能达到和其他研究者差不多的平均水平就可以了。
如果是自己合成的新材料,那还有必要冲一冲效率,将其性能极限试探出来。
周日,许秋又去了趟实验室。
“许秋,我效率做到9.6%啦,马上就要10%了哦。”一见面,陈婉清就开心说道。
“恭喜学姐。”许秋道。
看来没必要继续给学姐提示了,这个体系只要知道热涂、加溶剂添加剂这两个关键点就够了,大方向把握好,多做几批器件,总能到10%的。
“学姐,你的文章怎么样了,有没有投出去啊?”许秋问道。
“还没有呢,基本上都写好了,现在就缺一个数据。”陈婉清道。
“缺什么数据啊,不能直接测试吗?”许秋道。
“是我之前和你说过的掠入式X射线衍射实验,需要到魔都同步辐射中心测试,或者说是魔都光源。
在那边测试需要提前预约机时,因为全国各地的科研工作者都会过来测试,所以机时非常紧张,时间都是魔都光源那边安排的。
我们下一次测试时间是两周后,所以要等两周,把这个数据测完,才能把文章投出去。”陈婉清道。
“好吧,那吴菲菲和段云的文章呢?”许秋道。
“吴菲菲的综述已经投出去了,魏老师投的是EES,Energy Environ. Sci.,没想到他这么猛。
一般这种大期刊的综述都是约稿的,我也不知道他是不是找了期刊编辑,不过吴菲菲的文章我看了下,写的还是可以的。
这几天,魏老师在帮忙改段云的文章,等他的投了之后就要开始改我的了。”陈婉清道。
“EES,那不就是你最早给我的三篇综述之一吗,我记得影响因子30多呢。”许秋道。
“是啊,算是材料领域的顶刊了,再往上就是《自然》系列的大小子刊了。”陈婉清道:
“吴菲菲科研能力还是不错的,之前还发了一篇Chem.Mater.,到现在被引用次数已经超过80了,魏老师都后悔当初投的时候太谨慎了。”
“所以他这次就搞了个大动作。”许秋道。
“谁知道呢,说不定还真就中了呢,到时候可一定要让吴菲菲请客,”陈婉清道:
“我们发文章,魏老师都会给现金奖励的,一般是期刊影响因子乘以200元,综述的话减半。”
“那还不少呢,要是发表了的话有3000块。”许秋道。
“还好吧,这钱是魏老师出的,所以也不会给太多,不过像有些研究所,比如我同学去了魔都硅所,发文章的奖励就丰厚多了。
他们那边发文章奖励是,影响因子的平方乘以500元,由研究所里出钱,不过那边发文章也比较难就是了。”陈婉清道。
“那发表一篇《自然》,可就是80多万啊。”许秋在心中算了算,说道。
“是啊,虽然一作拿到手可能只剩20万了,但也蛮多的,”陈婉清道:
“不过能发篇《自然》的人,20万可能也看不上,大多数高校教授研究一辈子都弄不出一篇来。”
…………
第四周,考试月已经接近尾声。
《材料制备与加工》考试考场。
许秋拿到试卷,先是整体浏览了一遍。
名词解释10道,10分。
判断题10道,10分。
简答题5道,30分。
综合题4道,40分。
计算题1道,10分。
还有道附加题,“请写下对本课程的建议。”,5分。
应该是为了给学生们送点福利分。
确认没有试卷文字漏印之后,许秋开始快速答题。
考试时间两个小时,不过一个半小时后,就有考生陆陆续续的开始交卷了。
许秋没有急着交卷,拖到了最后一分钟。
他有一道简答题没有复习到,所以只好凭自身的理解写了一堆字上去,也不知道有没有答到点上去。
…………
考试结束后,陶焱提出请客,出去吃中饭,许秋和任斌自然没有理由拒绝。
陶焱挑了一家铁板烧烤店,来到店里,他熟练的拿起菜单,点了鸡腿肉、牛小排、五花肉、培根、蘑菇拼盘、铁板豆腐等食材。
“陶焱,怎么突然喊我们俩吃饭。”任斌道。