陈婉清在过年前一天才离开的魔都,年后初七就又要上班了。
离开了校园,出去工作,过年就只有七天的假期,对于离家比较远的魔漂、北漂,可能过年都不会选择回家。
因为一来一回,七天假期,路上就得耽搁四天时间。
许秋有些受到邬胜男的鼓舞,比自己弱的人都在努力,自己又有什么理由不努力呢?
于是,他便阅读起来魏老师发过来的文献。
最近,有机光伏领域的动静还是蛮大的,ITIC系列材料的AM级别文章如同井喷一般,除了自己课题组发表的几篇外,其他课题组也接连发表了五六篇,加起来一共有十多篇。
不过,目前许秋和魏兴思课题组的地位还没有被动摇。
当下,二元单结有机光伏器件的世界纪录,还是之前许秋那篇《自然·能源》报道的IDIC-4F体系。
也不是说其他课题组进度太慢,实在是许秋太快了。
如果不是许秋出面,非富勒烯有机光伏领域每年效率提升的幅度,可能也就是1%、2%的样子,比如,今年10%,明年12%,明年13%,后年14%……
结果,许秋一出手,只花费了一年多的时间,就把效率从最开始的10%左右提高到了17%,足足提升了7%。
从工作量上来看,这个提升差不多是正常四五年的工作量。
主要还是因为系统的存在,大大加速了这个过程。
同时,许秋在《焦耳》综述中给出了数条可行的路径,也将让整个领域的研究进程实现了加速。
一一浏览魏老师发过来的文献,许秋发现其他课题组发表的文章中,部分还是很有价值的。
比如,清北大学的臧超军和中科院化学所的卢长军,他们沉寂了许久,终于发出了声音,两个课题组合作,接连发表了一篇AM和一篇JACS。
他们报道了两类聚合物给体材料,其中的佼佼者分别为L2和L6,它们与ITIC、IEICO等基准受体材料相结合,均表现出12%以上的光电转换效率,最高可达12.67%。
这两种给体材料的结构都是比较新的,D单元统一是BDT,而A单元均为许秋之前都没有见过的结构,DTTP和DTBT。
而且,前者DTTP还是一个非对称的结构。
不得不说,中科院化学所的合成底蕴还是非常强的。
它们的思路是把D-A共聚物给体材料中的侧链,全部转移到D单元上,而A单元上不保留侧链,从而增加这种给体材料与ITIC等非富勒烯材料的相容性。
事实证明,这种策略确实是有效的,性能不弱于魏兴思课题组中开发的J系列和H系列材料。
而且,对方用的受体材料还是ITIC、IEICO标样,就已经能够把效率做到12.67%。
如果采用性能更好的ITIC、IEICO衍生物,比如IDIC-4F、IEICO-4F等等,器件效率甚至有可能超过当下的13.5%,打破许秋保有的有机光伏二元单结世界记录。
甚至,他们可能都已经有了相应的器件数据,正在整理文章也说不准。
不过,许秋并不在意,因为现在这个二元单结的世界纪录只有13.5%,确实有些低了。
他现在手里就至少有10个体系的效率比13.5%高,甚至最高的体系都做到了16.4%。
许秋的目标很是明确,那就是继续冲击一篇CNS,世界纪录什么的,就算暂时被其他人打破了,他也有自信能够重新再拿回来。
另外,L2和L6这两个给体材料,许秋也是比较感兴趣的。
许秋将它们复制到了自己的模拟实验室中,并以此为标样进行合成和优化。
毕竟,他现在除了对Y系列材料的优化,也要找寻与之相适配的给体材料。
每多一种选择,就多一分突破的概率。
476 Y系列受体大突破!(求订阅)
许秋继续阅读魏兴思发来的文献。
第三篇一区文章来自国家纳米科学技术中心的李丹,他们课题组又发了一篇Sci. Bull.,同样是只有一张图片的“短通讯”文章。
说起来,Sci. Bull.这个期刊还是许秋告诉魏兴思的,之前并不在魏老师的期刊检索库当中。
另外,这个期刊的名称,如果缩写成两个字母的话,可以和《自然·通讯》的缩写NC一决高下了……
李丹课题组报道了一种名为S1的三元共轭共聚物给体材料。
这种材料的分子结构是在PBDB-T基准给体的基础上进行改性而来,PBDB-T是D-A二元共聚物,D单元是BDT,A单元是BDD。
而S1的话,额外引入了第二种A单元,即用氟原子和乙酸乙酯取代的噻吩单元,这种连接有两个吸电子基团的噻吩单元,可以降低给体材料的HOMO能级。
通过改变三元共轭共聚物分子中两种A单元的比例,可以实现对给体材料能级结构的精细调控。
结果表明,引入10%摩尔分数的第二种A单元,得到的给体材料的器件性能最佳。
此时,S1材料与他们之前开发出来的COi8DFIC受体结合,制备得到的电池器件,最高效率可以达到13.36%。
这是到目前为止报道的二元单结有机光伏器件中,效率最接近许秋《自然·能源》文章的一个体系。
于是,许秋也把S1材料列入到自己的给体材料库之中。
其实,许秋对李丹课题组的印象还是比较深刻的。
对方发表的文章基本都在Sci. Bull.上,大多是篇幅很短的“短通讯”文章,而且还都是效率比较高的体系。
另外,许秋之前在有机光伏领域中并没有听说过李丹这一号人,他推测可能对方是从其他光伏领域转行过来的,然后刚好抓住了非富勒烯的风口,直接起飞。
当然,也有可能是因为对方投的期刊都比较“偏”,不在魏兴思的期刊库中,也就无法被许秋看到。
第四篇工作,是来自马薇薇课题组的一篇AM文章。
她们做的是基于ITIC的聚合物受体材料,主要的思路就是许秋之前在《焦耳》综述,以及交流大会时告知她们的想法。
不过,她们报道的器件性能并不高,效率刚刚突破10%。
或许是她们器件优化的不太行,许秋在模拟实验室这边同样体系的结果,效率可以做到11%以上。
这个工作能够发表在AM上,一方面可能她们是运气比较好,另一方面可能也是因为这个工作的新意比较高,毕竟算是开创了一个小小的细分领域。
另外,或许也与这篇文章挂了许秋、魏兴思的名字有关。
这篇AM文章一共四位作者,马薇薇是四作加通讯,她的硕士生是一作,许秋是二作,魏兴思是三作。
其中,许秋没有参与到这个工作具体的实验中,只是在对方投稿前帮忙改了改。
不过,实验想法算是许秋提出来的,他挂个二作也并不过分。
而且,这也是科研圈的游戏规则,花花轿子众人抬嘛。
像学术大佬,动辄上百篇文章,近千篇的文章,很多都是挂名挂上去的,光靠自己一个课题组,是很难发这么多文章的。
就算是大课题组,一年能稳定发20篇大大小小的文章,已经算非常难得了。
大多数情况,都是大佬主动或被动与其他人合作,大佬提个想法,挂个名,其他人帮忙实现这个想法,最终实现双赢。
第五篇工作,来自港大的严虎,他们发了一篇AM的子刊AEM。
严虎课题组基于PCE11给体的衍生物,合成了一种类似于许秋之前做的PBT3T给体分子,将其命名为PffBX-T3。
之后,他们将PffBX-T3给体材料与ITIC2受体材料结合,制备有机光伏器件,效率可达11.3%。
这个工作没太大的亮点,就是基于给体材料的改性,因此只发表在了AEM上。
现在有机光伏领域的门槛已经被许秋拉的非常高了。
本来之前8%的效率还能够得上二区、弱一区,现在如果新意不足,就要10%的效率才能上的了弱一区,11%的效率也只能发表AM的子刊。
当然,这是对于纯拼效率工作的标准。
如果有其他亮点的话,比如马薇薇那篇,虽然效率差一些,但也可以上AM。
第六篇工作,中科院化学所的卢长军课题组发表了一篇JACS。
他们报道了一种有机光伏叠层器件,效率可达13.8%。
用的材料大多都是老材料,底电池是PBDB-T:ITCC-M,顶电池是PCE10:IEICO,传输层材料使用了氧化锌、PEDOT:PSS、PCP-Na、PFN-Br。
之前漂亮国Forrest课题组也发表了一篇有机光伏领域叠层器件,不过是在《自然·光电》上,效率可以达到14%以上。
其实,单论这两篇叠层器件文章的水平,卢长军课题组这篇JACS和之前Forrest课题组的《自然·光电》差距并不大。
但卢长军他们却只发表了一篇JACS,还是有些可惜的。
可能有多方面的原因,比如卢长军他们出手速度有些慢,投稿时间晚于漂亮国Forrest课题组;效率也没有突破,13.8%的数值略低于Forrest课题组的14%+;再加上卢长军在有机光伏领域的影响力也不如Forrest。
综合下来就只发表了一篇JACS。
另外,可能也是因为JACS这样的一区顶刊,与《自然·光电》这种《自然》大子刊之间没有什么过渡的期刊。
如果冲不上《自然》大子刊,那就只能掉回JACS、AM、NC、EES……。
也因此,一些课题组如果觉得自己冲不上去,就不会去投《自然》大子刊,因为《自然》大子刊审稿比较慢,太过于浪费时间。
第七篇工作,泡菜国Choi课题组发表了一篇ACSEL。
他们合成了一种名为3MT-Th的给体材料,这种二元D-A共聚物给体材料的分子结构非常的简单,D单元是BDT,A单元是单乙酸乙酯取代的噻吩,合成起来较为容易,成本可能也比较低。
他们将3MT-Th给体和IDIC受体材料结合,并用非卤溶剂甲苯进行器件加工,效率最高可达10%。
总的来说,这种3MT-Th材料的设计思路和许秋之前交给学妹的PTQ系列材料有些相似。
主要也是突出“合成简单、节省成本”的亮点,另外这个工作还捎带了“非卤溶剂”的概念。
受这篇文章的启发,许秋打算之后也让学妹试一试非卤溶剂,虽然器件效率不一定能够提升,但也算是一个白捡来的亮点,不用白不用。
看到这里,许秋发现最新报道出来的文章,大多数都是基于给体材料的合成与开发。
他推测可能是因为自己做的受体材料太多了,把其他人能走的路都给走的差不多了,导致其他人纷纷选择了给体材料的道路。
当然,也有可能因为很多课题组的优势方向就是给体方向。
毕竟,之前富勒烯体系统治下的时代,基于受体材料的开发吃力不讨好,使得大多数研究者从事的都是给体材料的开发。
另外,从功利性的角度上来讲,现在许秋已经把受体材料开发的非常完备了。
而给体材料却相对匮乏,机会非常的多。
只要顺便合成出来一种差不多的给体材料,和买来的ITIC等基准受体材料混一混,拿到一个10%的效率并不算难。
一旦效率可以达到10%,基本上就可以发一篇弱一区,甚至一区的文章。
这种档次的文章,哪怕是对于正教授来说,都是非常有吸引力的。
同时,许秋还发现国内同行们的科研嗅觉,以及反应速度也是比较快的。
放眼望去,有机光伏领域的半壁以上江山都被国内的研究者给占据了。
当然,这可能也和漂亮国缩减了有机光伏领域的研究经费有关。
包括魏兴思从漂亮国回国,其实也是受到了漂亮国政策这方面的影响,他原先在NREL课题组的运转出现了一些问题。
一区文章一共就只有这七篇,剩下的都是一些弱一区或二区的小文章了。
现在许秋看这些弱一区或二区的小文章,只要不是纯机理相关的文献,大多数文章都只需要不到一分钟的时间,就可以阅读完毕。
只要看看标题、摘要、再扫一眼图表,基本上就能知道对方做了一个什么样的工作。
来来回回就那么一些东西:基于给体的改性、受体的改性、传输层的改性,或者是玩其他一些概念。
看起来是有一些水,但许秋作为一个从业者,也知道这其实是没办法的事情。
在现阶段,有机光伏领域确实没有太多新的东西可以挖掘。
说白了,有机光伏领域现在还处于发展阶段,只能单纯的比拼效率,效率高的去顶刊,效率低又没有太大的亮点就去差一些的期刊。