周四早上七点,寝室。
许秋准时睁开双眼,看了看另外两个铺位,陶焱的位置是空着的,只有一床被子,现在他应该在地球上的某个角落快活着呢,任斌则还在呼呼大睡。
心中推算了一番,经过十多个小时,模拟实验室II的结果应该已经出来了。
想到这里,许秋腾地一下从床上弹了起来,然后特意去洗手间洗了一把脸,这才重新躺回床上,搓了搓手,进入模拟实验室中。
果然,几种新材料的器件性能摸索已经全部完成,目前模拟实验人员已经开始昨日许秋安排的第二优先级任务,正在进行合成实验。
许秋忙看向器件性能的结果。
结果越看越惊喜,大丰收啊!
最高效率,达到了10.12%!
和那篇刚刚发表不久的徐正宏课题组在《自然·材料》中报道的IDTBR体系相当!
许秋不禁开始想象,要是能提前半年、一年拿到现在的结果,可能发表这篇《自然·材料》文章的,就是他以及魏老师课题组。
不过,大概率会比较困难。
像这种《自然》大子刊级别的文章发表,不单单要看当前工作做的怎么样,还要看前期工作,而且通讯作者的加成也会起到很重要的作用。
就比如徐正宏课题组发表这篇《自然·材料》之前,他们在开创了ADA这个领域,并发表了大量的研究工作,虽然可以理解为是灌水,但何尝不也是推动着这个领域的发展呢。
毕竟,除了那种颠覆性的发现,例如用胶带制备石墨烯,大多数的领域想要发展都是一点点磨出来的,我们看到的是最终的IDTBR,在看不到的地方,可能还有其他数种,数十种不为人知的结构。
至于通讯作者的加成,也很好理解。
因为“同行评审”的机制,大佬的文章更容易过稿,而普通的科研工作者想要出头,就要付出更多的努力,得到更好的成果才行,就比如这篇IDTBR的工作,如果换个普通的科研工作者投稿,大概率得到的审稿意见就是“建议转投NC”,最终只能发表一篇《自然·通讯》,档次就差了一截,除非把效率做到11%、甚至12%,才有机会上《自然·材料》。
要说这种制度不公平,也确实不公平,大佬就是有特权。
但这世上本来也没有绝对的公平,维持相对公平就已经非常难了。
要知道,大多数的大佬在成为大佬之前,也是从普通科研工作者一步步爬上去的。
不是有那句来自灵魂的拷问:“我家三代人的努力,凭什么输给你十年寒窗苦读?”
道理都是共通的。
另一方面,徐正宏课题组发表的《自然·材料》,也影响到近期有机光伏非富勒烯领域在《自然》大子刊级别期刊的发文难度。
像这种热门期刊,要兼顾不同领域的工作,不可能让同一领域重复发表太多文章的,除非是那种大热门的领域,或是某一领域短期连续取得重大突破。
而现在许秋10%的效率,谈得上是突破,却不算重大突破。
将心中的杂念抛开,许秋开始仔细分析数据。
不论如何,作为科研工作者,最核心的还是要把自己的工作做好。
一共有上千个器件的J-V数据结果,光是分析这些庞杂的数据,许秋就花费了半个小时的时间,也得到了不少结论:
第一,最佳的体系为H22:IDTT-ICIN,效率达到了10.12%,原先H22:IDT-ICIN体系的效率是7.6%,这表明IDTT单元相比于原先的IDT单元,光电性能提升了不少。
许秋立刻认识到IDTT-ICIN将是一个非常重要的标样体系,便将IDTT-ICIN命名为ITIC,对于标样体系来说,名称简单一些比较好,就比如PCE10、P3HT、PCE11、PCBM这些。名字简单就容易被其他人记忆,也容易得到同行们的认可。
此外,ITIC的体系,和3D-PDI体系不同,这种ADA分子的最优器件加工条件,不需要退火后处理,也不需要溶剂添加剂,只需要正常的喷涂即可,非常的简单,很“干净”。
而且,正常旋涂出来的器件性能要比喷涂法制备的器件低2%左右,仅为8.33%,如果其他人不知道喷涂这个技巧,就会比较难以重复出来这个结果。
第二,基于IDT-ICIN-4F/4Cl/DM这些结构,性能相较于IDT-ICIN,-4F和-DM体系有所提高,幅度也不算小,从6.22%分别提升到了8.92%和8.06%,而-4Cl体系反而略微降低,至5.77%。
第三,学妹的H3x体系,也就是在BDT单元上引入氟原子后,器件的性能并没有提高,反而略微降低。
根据现有的文献,从统计学上来看,BDT上引入氟原子,性能提升的概率大概在20%左右,当然的想法是虽然这个概率不高,但也值得尝试,现在扑街了,也没什么大不了的。
因为哪怕是扑街的材料,和ITIC结合,器件性能也有8.72%,最后拿出来水一篇ACSAMI还是没什么问题的。
第四,博后学姐的FN-ICIN体系,被许秋简称为FNIC,效率最高可达9.64%,最优的匹配给体为窄带隙的PCE10,而非宽带隙的H22系列。
许秋推断可能是分子共轭长度延长,光吸收范围会向近红外的方向移动,以至于和窄带隙的材料形成互补的光吸收。
他顺手让模拟实验人员测了一个光吸收光谱,得以验证,IDT-ICIN、ITIC、FNIC的共轭长度分别为5、7、9,光吸收的范围大致各为550-750、600-800、650-850,也就是共轭长度每提高2,光吸收大约红移50纳米。
除了得出了四个结论外,许秋还顺便想出了接下来的优化方向。
第一优先级,合成IDTT-ICIN-4F、IDTT-ICIN-DM和FN-ICIN-4F,分别被他简称为IT-4F、IT-DM和FN-4F。
第二优先级,合成单氟、单甲基取代的ICIN-F,ICIN-M单元,单氯取代的结构合成出来意义不大。这样做既可以发文章,又可以明晰引入杂原子、甲基的数量对器件性能的影响。很多时候虽然能够大概猜测到变化趋势,但没有把材料合成出来,再经过测试,那就只是猜测而已。
第三优先级,侧链修饰,使用噻吩侧链以及苯环间位连接己基的侧链取代ITIC体系中苯环对位连接己基的侧链。
和当初冲刺效率的时候不同,那时候是新结构,达到多少多少的标准,差不多就是什么档次的文章,比如8%就是二区,10%就是一区。
现在对于这些新工作来说,相当于同属一个类似的结构,器件的效率只要保持在一定数值以上,不一定每次都取得效率突破,只要把故事讲得好听,也能够发表不差的文章,比如AM这样顶刊级别的文章。
当然,想要发表更好文章,比如《自然》主刊、大子刊级别的,还是要把效率做上去,至少也要打破现有的效率记录。
许秋准时睁开双眼,看了看另外两个铺位,陶焱的位置是空着的,只有一床被子,现在他应该在地球上的某个角落快活着呢,任斌则还在呼呼大睡。
心中推算了一番,经过十多个小时,模拟实验室II的结果应该已经出来了。
想到这里,许秋腾地一下从床上弹了起来,然后特意去洗手间洗了一把脸,这才重新躺回床上,搓了搓手,进入模拟实验室中。
果然,几种新材料的器件性能摸索已经全部完成,目前模拟实验人员已经开始昨日许秋安排的第二优先级任务,正在进行合成实验。
许秋忙看向器件性能的结果。
结果越看越惊喜,大丰收啊!
最高效率,达到了10.12%!
和那篇刚刚发表不久的徐正宏课题组在《自然·材料》中报道的IDTBR体系相当!
许秋不禁开始想象,要是能提前半年、一年拿到现在的结果,可能发表这篇《自然·材料》文章的,就是他以及魏老师课题组。
不过,大概率会比较困难。
像这种《自然》大子刊级别的文章发表,不单单要看当前工作做的怎么样,还要看前期工作,而且通讯作者的加成也会起到很重要的作用。
就比如徐正宏课题组发表这篇《自然·材料》之前,他们在开创了ADA这个领域,并发表了大量的研究工作,虽然可以理解为是灌水,但何尝不也是推动着这个领域的发展呢。
毕竟,除了那种颠覆性的发现,例如用胶带制备石墨烯,大多数的领域想要发展都是一点点磨出来的,我们看到的是最终的IDTBR,在看不到的地方,可能还有其他数种,数十种不为人知的结构。
至于通讯作者的加成,也很好理解。
因为“同行评审”的机制,大佬的文章更容易过稿,而普通的科研工作者想要出头,就要付出更多的努力,得到更好的成果才行,就比如这篇IDTBR的工作,如果换个普通的科研工作者投稿,大概率得到的审稿意见就是“建议转投NC”,最终只能发表一篇《自然·通讯》,档次就差了一截,除非把效率做到11%、甚至12%,才有机会上《自然·材料》。
要说这种制度不公平,也确实不公平,大佬就是有特权。
但这世上本来也没有绝对的公平,维持相对公平就已经非常难了。
要知道,大多数的大佬在成为大佬之前,也是从普通科研工作者一步步爬上去的。
不是有那句来自灵魂的拷问:“我家三代人的努力,凭什么输给你十年寒窗苦读?”
道理都是共通的。
另一方面,徐正宏课题组发表的《自然·材料》,也影响到近期有机光伏非富勒烯领域在《自然》大子刊级别期刊的发文难度。
像这种热门期刊,要兼顾不同领域的工作,不可能让同一领域重复发表太多文章的,除非是那种大热门的领域,或是某一领域短期连续取得重大突破。
而现在许秋10%的效率,谈得上是突破,却不算重大突破。
将心中的杂念抛开,许秋开始仔细分析数据。
不论如何,作为科研工作者,最核心的还是要把自己的工作做好。
一共有上千个器件的J-V数据结果,光是分析这些庞杂的数据,许秋就花费了半个小时的时间,也得到了不少结论:
第一,最佳的体系为H22:IDTT-ICIN,效率达到了10.12%,原先H22:IDT-ICIN体系的效率是7.6%,这表明IDTT单元相比于原先的IDT单元,光电性能提升了不少。
许秋立刻认识到IDTT-ICIN将是一个非常重要的标样体系,便将IDTT-ICIN命名为ITIC,对于标样体系来说,名称简单一些比较好,就比如PCE10、P3HT、PCE11、PCBM这些。名字简单就容易被其他人记忆,也容易得到同行们的认可。
此外,ITIC的体系,和3D-PDI体系不同,这种ADA分子的最优器件加工条件,不需要退火后处理,也不需要溶剂添加剂,只需要正常的喷涂即可,非常的简单,很“干净”。
而且,正常旋涂出来的器件性能要比喷涂法制备的器件低2%左右,仅为8.33%,如果其他人不知道喷涂这个技巧,就会比较难以重复出来这个结果。
第二,基于IDT-ICIN-4F/4Cl/DM这些结构,性能相较于IDT-ICIN,-4F和-DM体系有所提高,幅度也不算小,从6.22%分别提升到了8.92%和8.06%,而-4Cl体系反而略微降低,至5.77%。
第三,学妹的H3x体系,也就是在BDT单元上引入氟原子后,器件的性能并没有提高,反而略微降低。
根据现有的文献,从统计学上来看,BDT上引入氟原子,性能提升的概率大概在20%左右,当然的想法是虽然这个概率不高,但也值得尝试,现在扑街了,也没什么大不了的。
因为哪怕是扑街的材料,和ITIC结合,器件性能也有8.72%,最后拿出来水一篇ACSAMI还是没什么问题的。
第四,博后学姐的FN-ICIN体系,被许秋简称为FNIC,效率最高可达9.64%,最优的匹配给体为窄带隙的PCE10,而非宽带隙的H22系列。
许秋推断可能是分子共轭长度延长,光吸收范围会向近红外的方向移动,以至于和窄带隙的材料形成互补的光吸收。
他顺手让模拟实验人员测了一个光吸收光谱,得以验证,IDT-ICIN、ITIC、FNIC的共轭长度分别为5、7、9,光吸收的范围大致各为550-750、600-800、650-850,也就是共轭长度每提高2,光吸收大约红移50纳米。
除了得出了四个结论外,许秋还顺便想出了接下来的优化方向。
第一优先级,合成IDTT-ICIN-4F、IDTT-ICIN-DM和FN-ICIN-4F,分别被他简称为IT-4F、IT-DM和FN-4F。
第二优先级,合成单氟、单甲基取代的ICIN-F,ICIN-M单元,单氯取代的结构合成出来意义不大。这样做既可以发文章,又可以明晰引入杂原子、甲基的数量对器件性能的影响。很多时候虽然能够大概猜测到变化趋势,但没有把材料合成出来,再经过测试,那就只是猜测而已。
第三优先级,侧链修饰,使用噻吩侧链以及苯环间位连接己基的侧链取代ITIC体系中苯环对位连接己基的侧链。
和当初冲刺效率的时候不同,那时候是新结构,达到多少多少的标准,差不多就是什么档次的文章,比如8%就是二区,10%就是一区。
现在对于这些新工作来说,相当于同属一个类似的结构,器件的效率只要保持在一定数值以上,不一定每次都取得效率突破,只要把故事讲得好听,也能够发表不差的文章,比如AM这样顶刊级别的文章。
当然,想要发表更好文章,比如《自然》主刊、大子刊级别的,还是要把效率做上去,至少也要打破现有的效率记录。