454 许秋又出圈了，幕后推手竟然是……（求订阅）(第 1/4 页)

    拿到15%的效率数据后，许秋开始规划接下来叠层器件的优化方向。

    当下的最优体系中，底电池的有效层是三元j4:pcbm:idic-4f体系，顶电池的有效层是二元pce10:ieico-4f体系。

    考虑到y系列受体在叠层器件上的折戟沉沙，许秋也在思考，idic-4f是不是同样也有些过于完美，从而挤压了顶电池的空间，降低了整个叠层器件的上限。

    毕竟，当初对用于叠层器件的有效层材料，进行初步筛选的时候，之所以选择idic-4f体系，主要也是因为它的效率足够高。

    而在后来的摸索过程中，许秋对于有效层材料的改变并不大，一直沿用着idic-4f体系。

    除了用三元策略引入了pcbm外，基本上主要都是在做传输层相关的优化，尽可能的降低光损失，提高电荷传输效果等等。

    也因此，现阶段在加工工艺方面的优化，可以说是比较完备了。

    想要进一步突破，多半还是需要基于对有效层材料的合理选择。

    于是，许秋做出决定，把叠层器件的优化重心，再次转移到对材料选择上。

    一方面，在选择顶电池、底电池材料的时候，考虑的层面可以更加宽广一些，不以二元体系的初始效率为主要参考标准。

    而是主要考虑光吸收方面的适配，让顶电池和底电池可以做到各司其职，顶电池主要吸收短波长的光，底电池主要吸收长波长的光。

    另一方面，许秋打算拓宽材料方面的选择范围，面向整个有机光伏领域，而非仅限于自己团队开发出来的材料。

    随着itic被开发出来，近半年来其他课题组也开发出不少优秀的给、受体材料，如果合适的话，同样可以直接拿来用。

    尤其是关于底电池的近红外非富勒烯受体的选择上，许秋对学姐的ieico系列，还有博后学姐开发的fn-4f等材料都不是很满意。

    这些材料在效率方面没有太大的问题，都是12%的体系。

    但它们的器件性能受有效层膜厚的影响有些大，一旦厚度偏离最优膜厚太远，器件的效率就会出现大幅度的波动，比如做到300纳米的厚度，器件效率可能就直接腰斩了。

    而在叠层器件中，因为要调控顶电池、底电池的短路电流密度，是需要有效层对膜厚变化不那么敏感的。

    比如idic系列材料就是很好的选择，膜厚从100纳米到300纳米，本身的器件性能变化并不大。

    这段时间，许秋也挑选了几个其他课题组的材料，并参照他们的文章，在模拟实验室中进行合成。

    之所以不直接购买，是因为现阶段，除了许秋的itic、idic、ieico系列，还有徐正宏的idtbr系列非富勒烯材料在市面上比较有统治力外，其他课题组开发出来的材料基本上都没有商业化的渠道。

    就算要买，也是得找光电公司定做，大批量5克、10克的购买才行。

    因为材料都是有时效性的，说不定过几天就有新的、更好的材料被开发了出来。

    如果一种旧材料没什么特点的话，等新材料出来后，大概率就卖不出去了。

    像itic、ieico、idtbr系列虽然是早期的材料，但因为它们出现的时间足够早，现在都已经成为了标样材料。

    很多无力自主开发新材料的课题组，就会买标样材料做一做三元、稳定性之类的边角料工作。

    因此标样材料是不愁卖的，这也是许秋让蓝河光电公司最开始备货的时候，优先做itic、ieico的原因。

    另外，idic系列好卖很容易理解，毕竟是现阶段性能最好的材料嘛。

    在其他课题组开发出来的材料中，许秋注意到有最新报道的，一种名为coi8dfic的非富勒烯受体材料还挺有意思的，已经被他列入了重点关注的目标。

    coi8dfic的分子结构，有些类似于之前徐正宏课题组在nc文章报道的dbc-ic。

    中央d单元同样是采用非完全共轭稠环的结构，三个tt单元首先经由碳碳单键连接，在两个连接处，再分别用一个氧原子和一个碳原子延伸出来，和周边的两个tt单元形成一个非共轭的六元环，六元环上的碳原子上是sp3杂化的，可以引入两个侧链。

    末端a单元，采用的是许秋他们开发的icin-2f单元。

    这个材料是由国家纳米科学技术中心的李丹课题组开发出来的。

    他们连续报道了两个体系，分别是二元的pce10:coi8dfic体系，还有三元的pce10:coi8dfic：pcbm体系，器件效率分别为12.16%和12.77%。

    两篇文章均发表在sci. bull.期刊上，也就是之前提到的举国之力推举的一本期刊。

    许秋推测他们把工作发表在这里，可能也是有完成上面任务的因素。

    当然，他们也算是吃到了一波红利，后面sci. bull.变为综合类一区了嘛。

    而且，这两篇文章都非常的短，他们发表的格式是“short communication（短通讯）”。

    本来相较于正常article格式的文章，communication就够短的了，一般是三千个单词左右，三到五张图片的样子。

    而现在这个short communication更夸张，正文只有两页半，全文就一张图片，整合了分子结构、光吸收光谱、荧光光谱、j-v特性曲线以及eqe曲线。

    不过，实验方面的工作量其实也没少太多，因为其他的表征测试也是做了的，包括光源giwaxs，电镜tem、afm，电荷迁移率sclc，只是被放在了支持信息中，里面有足足20张图片。

    当然，文章短不短的，对许秋来说也无关紧要。

    他主要关注到三个点，即coi8dfic体系具有“超窄禁带宽度”、“高电流密度”、“对膜厚不敏感”的特点。

    coi8dfic的禁带宽度只有1.26电子伏特，光吸收带边可以达到1000纳米，已经接近硅的禁带宽度了，常温下本征半导体硅的禁带宽度为1.12电子伏特。

    也因此，基于coi8dfic二元体系的器件，短路电流密度就高达26毫安每平方厘米，三元体系更是达到了28毫安每平方厘米，比许秋现阶段拿到手的y系列受体都夸张。

    当然，高短路电流密度也是有代价的，那就是开路电压偏低，只有0.68伏特。

    不然，给这种电流密度配上一个0.8伏特以上的开路电压，打破现阶段世界纪录的课题组就不是许秋，而是李丹课题组了。

    同时，coi8dfic还兼顾了idic系列的优点，在制备厚膜器件时，器件性能的衰减幅度较小。

    因此，许秋初步判断，这种材料或许是ieico-4f等近红外受体材料的上位替代，值得进行尝试。

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