周五上午,许秋J2:IDIC-4F体系,《自然·能源》的文章初稿诞生,一共有七大亮点:
首先,最亮眼的自然是器件效率,最高达到了%,第三方NIM检测结果为%,这标志着有机光伏领域从常年的“12%时代”跨越到“超12%时代”。
第二,制备了大面积器件,即1平方厘米遮挡板下的效率数据,达到了%,本来许秋设计的ITO图案是2平方厘米,可以不用遮挡板测1平方厘米的,但2平方厘米下的这个数据只有%,没有超过10%,数据不太好看,许秋就选择了1平方厘米破10%的数据。
第三,制备了厚膜器件,300纳米厚的器件,效率可达%,500纳米厚的器件,效率仍然可达%,大多数有机光伏体系做到500纳米厚,器件的效率直接清零了,表现出来的就是断路现象。
第四,提出了一套理论解释:相对于ITIC结构,IDIC-4F体系发生了侧链改变(分子结构设计)→分子间位阻减小(DFT结果)→有效层中受体分子排布变得紧密(GIWAXS结果)→电子迁移率提高(CELIV、TOF、SCLC结果)→能量损失降低,开路电压提高(J-V曲线结果)。
第五,提出了另一套理论解释:相对于IDIC结构,IDIC-4F引入了氟原子(分子结构设计)→分子内的相互作用增强(根据早期其他研究者提出的理论)→受体材料的HOMO/LUMO能级变深、光吸收红移(CV、UV-vis结果)→短路电流提高、开路电压提高(J-V曲线结果)。
第六,类似学妹之前H43:IT-4F体系,J2:IDIC-4F体系给受体之间的HOMO能级差同样比较小,仅为电子伏特(CV结果),也表现出优异的电荷输运性能(PL、TRPL、TAS结果),理论解释为IDIC-4F材料具有低的激子结合能。
第七,针对大面积、厚膜器件效率均破10%的现象,同样给出了可能的理论解释,即IDIC-4F材料的激子扩散距离很高,R-SoXS结果表明聚集相的尺度达到30纳米以上,比传统富勒烯体系更大,进一步提供了佐证。
一番盘点下来,十几种表征测试,大多都串联了起来,只有TEM和AFM这样的电子显微镜数据没什么用,因为确实拍出来的图像就是白花花的一片,啥也看不出来。
于是,这两项表征,许秋在文章中稍微提了一句通用的话术,大概意思差不多是“结果表明,有效层的形貌不错”,然后就把数据丢到了支持信息中。
下午,许秋带着经由课题组里的每个作者阅读、修改过后的文章草稿,前往218。
魏兴思笑容满面
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