465 连续突破，剑指17%！（求月票）(第 4/4 页)

    “放置变好”、“放置变差”的体系，大多是有效层旋涂后，没有经过退火的体系，“放置不变”的体系，大多是经过退火处理的体系。

    退火这项实验操作，主要影响的是有效层旋涂过后残存的溶剂含量，如果不退火的话，沸点100多摄氏度的氯苯，以及沸点更高，可达200摄氏度以上的溶剂添加剂dio等肯定会有所残留。

    因此，许秋认为“放置变好”、“放置变差”、“放置不变”这些实验现象，背后可以归因于：

    在蒸镀舱的真空环境下，器件内残存溶剂挥发对有效层形貌的影响。

    对于氯苯、dio这些溶剂来说，它们在常温常压的条件下不容易挥发。

    而在常温低压的条件下，就会逐渐从器件有效层中“跑出来”，扩散到外界的真空氛围中。

    溶剂挥发的过程，是需要一定时间的。

    正常蒸镀的过程持续时间只有2小时左右，不足以让有效层内部的残留溶剂完全挥发。

    现在把这个时间额外延长3小时以上，就可以让溶剂近乎完全挥发。

    溶剂挥发的过程中，也将伴随着有效层显微形貌的改变。

    如果这个影响是正面的，反应出来的结果就是“放置变好”，反之，就是“放置变差”。

    在经过退火操作的器件中，因为有效层内残留的溶剂较少，所以可以认为不存在溶剂挥发这个过程。

    因此，额外的放置时间对于经由退火处理的器件性能的影响并不大。

    可能长时间放置也会有变化，但在短时间内的表现就是“放置不变”。

    当然，这些都是许秋提出的观点，具体对不对，只能通过不断的实验来检验。

    不过，他自我感觉这套理论没什么问题，至少现阶段的实验结果，是支持他这些推论的。

    许秋决定之后把“真空放置”这个实验操作，与热退火、溶剂退火等并列为一种对加工工艺进行优化的方式。

    具体操作起来，可以晚上蒸镀完成，不打开蒸镀舱，让基片在舱里“闷一晚上”，等到第二天白天过来再进行测试。

    这样做，就是消耗的时间会久一些。

    不过，为了提升器件性能，也是值得付出的成本。

    对于模拟实验室中的影响倒是不大，因为里面蒸镀舱的数量足够多，可以循环利用不同的蒸镀舱进行实验。

    另一方面，将pcbm引入顶电池的策略，同样获得了突破性的进展。

    现在二元idic-m/三元coi8dfic体系在模拟实验室中的结果，器件效率已经达到了16.83%。

    相较于之前三元idic-m/二元coi8dfic体系的16.22%，提升了0.61%。

    这个提升幅度在这个阶段，相对还是比较大的。

    不过，也很正常。

    之前国家纳米科学技术中心李丹课题组的报道工作，他们二元和三元体系之间的提升也有1%左右，反应到叠层器件中，能有0.61%的提升并不奇怪。

    现在，“真空放置”和“顶电池三元化”两项策略，双双取得了性能上的突破，可谓是双喜临门。

    而且，这两项策略许秋之前在摸索的时候，是相互独立的。

    换言之，如果把它们综合在一起，看现在这趋势，可以说是剑指17%！

    虽然许秋觉得有些梦幻，在短短一个多月的时间，他就把叠层器件的效率从原先的10%出头，做到了现在的接近17%。

    但其实从半经验分析结果上来看，叠层器件的性能显著高于单结器件才是正常的，叠层器件性能和单结器件差不多，那才是不正常的。

    比如，截止2018年6月16号，所有光伏体系中，三结和四结的叠层器件，世界最高效率记录已经分别达到了44.4%和46.0%。

    而单结器件中的王者，砷化镓光伏器件，最高效率也不过只有35.5%，两者相差10%。

    之前有机光伏领域一直处于不正常的区间，主要是因为没有找到合适的近红外受体材料。

    现在许秋团队带领着整个有机光伏领域，补足了这一块空缺，在效率上能够实现“飞跃”也不奇怪。

    如果能做到17%，就已经是非常好的数据了。

    看似有机光伏的17%，和其他光伏最高纪录的46.0%差距很大，但只要前者的器件成本能做到后者的三分之一甚至更低，那实际的差距就没有那么大。

    这也是为什么有些领域虽然性能不好，但也一直有研究者热衷于去研究的原因。

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