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样品测试结束。
EQE曲线的形状大体上和有效层的光吸收光谱差不多,通过软件内自带的积分功能,可计算出理论上的短路电流密度。
这个样品的理论结果是11.96毫安每平方厘米,J-V曲线实测结果是12.05毫安每平方厘米。
两者误差在5%之间,表明后者的测试结果可信。
之后,许秋又测试了另外的五组器件。
到下午五点十五分,全部测试完毕。
“学姐预测的挺准啊,今天果然不用加班。”许秋道。
“熟能生巧嘛,”陈婉清道:“对了,晚上去吃什么?”
“怎么,学姐要请客吗?”
“上周不是答应你了嘛。”
“我当时就是开个玩笑,这怎么好意思,那就去吃哥老关火锅吧。”
“好呀。”
因为是周五晚上,吃火锅的人还是比较多的。
许秋取了个号,A65,前面还有12桌,估计要等一个小时左右。
等待期间,他也没闲着,向陈婉清请教问题。
虽然文献也可以获得答案,但是真人指导效果自然是更好的。
搞科研是个系统的工作,遇到的各个细节都要弄明白,保不准哪天就会用上。
因为每测试的每一个数据,最终都要转化为对结果的论证,总不能在写论文时,告诉别人,我们测试了一个XXX,得到的数据是XXX,然后就截然而止。
必须对所得数据进行分析,讨论它与论文结论的关系。
如果是比较异常的结果,无法解释,那也要说明“这个现象我们暂时无法解释”,但这样的话出现一两次还可以,通篇都是“我们无法解释”的话,就会被审稿人教做人了。
“刚才测试时,我发现我们做的器件,大多数波长下的EQE值都在60%以下,而硅电池却能到80%以上,这是为什么呢。”许秋问道。
“简单来说,就是现在使用的P3HT材料存在很多问题,需要改进。
如果要具体展开来说,首先你要知道太阳能转化为电能的过程:
太阳光照射出光子,光电材料组成的有效层吸收光子,其内部产生电子-空穴对,然后电子-空穴对拆分为自由电荷、自由电荷在材料内输运,接着在电极处被收集,最终形成电流。
这个过程很复杂,中途任何一个步骤出现问题,都会导致电流损失,表观上看到的就是EQE低。”陈婉清道。
“我懂了,”许秋道:“所以人们就基于P3HT,进行改进,到现在最好用的给体材料就是PTB7-TH。”
“是啊,有机光伏领域发展了20年,材料也迭代了好多代,包括PTB7-TH,你知道它为什么叫这个名字吗?”陈婉清问道。
许秋摇摇头,他也只是知道一个名称而已。
陈婉清解释道:
“这是一个系列的材料,其中T表示噻吩并噻吩单元,B表示苯并噻二唑单元,P表示它是由这两个单元共聚而成的聚合物,所以最早它是叫PTB。
后来研究者们又基于PTB,对其进行改性,得到PTB2、PTB3,一直到PTB7。
再将PTB7上一个支链上的苯环改为噻吩环,所以加上了一个噻吩的缩写-TH,就得到了现在的PTB7-TH。
而且,这20年来,主要改进的方向都是聚合物给体材料,受体一直使用的都是PCBM系列。
或许将来某一天,受体领域也能够取得突破,对有机光伏领域造成翻天覆地的改变吧。”
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