241 陰差陽錯

我有科研輔助系統 241 陰差陽錯

回到216，許秋前往手套箱配制了兩個溶液，基于他的三代8系列以及學妹的B4T系列，即兩個最高效率的3DPDI體系。配制時，溶液濃度提高約4，他打算采用今天剛制定的溶劑添加劑引入的新策略。

隨后，他利用學妹周日留下來的氧化鋅預聚體溶液，以及清洗干凈的ITO基片，旋涂了20片氧化鋅基片，置于200攝氏度加熱臺上高溫退火。

下午，韓嘉瑩和陳婉清乘坐校車離開，前往張疆做合成。學妹的主要工作是大批量合成她的第二代B3T/B4T材料，至少要拿到200毫克以上的最終產物；學姐新買的1，3茚二酮（A單元）還在路上，她打算先把D單元的醛基化反應準備起來，等A單元到了就可以直接進行合成。

一點二十多分，許秋進入實驗室，準備做一批器件。

孫沃似乎也有旋涂的想法，不過他看到許秋后，主動將手套箱避讓出來。

許秋朝孫沃友善的點點頭，將退火完成的氧化鋅基片傳入手套箱，隨后在兩瓶溶液中用新策略小心添加DIO，接著輕輕晃動瓶子一分鐘，讓DIO均勻的分散在溶液中，最后清洗手套箱氛圍5分鐘，這才再次進入手套箱，開始旋涂。

這次，他直接采用模擬實驗室中摸索得到的最佳條件，作為自己的實驗條件。

在旋涂的過程中，許秋非常認真專注，試圖抓住上次實驗時一閃而逝的靈感。

然而，20片器件旋涂完畢，并沒有之前靈機一動的感覺出現。

許秋只好無奈的聳聳肩，把這些器件傳送到蒸鍍艙內，開始蒸鍍。

在等待真空度下降的過程，他也沒閑著，把學妹帶回來的20多個產物和中間產物的樣品，各取1毫克左右，裝入核磁管，加入氘代氯仿溶解，去老化樓送了一次樣，測試核磁共振氫/碳譜。

從老化樓趕回來，他又馬不停蹄的繼續蒸鍍、測試。

最終，這批器件效率最高值達到了7.35，學妹的體系也達到了6.50。

看到這個結果，許秋舒了一口氣，不算出人意料，他也沒指望一次性達到模擬實驗室中的最高值7.50，只要能接近這個數值就好。

畢竟，這次在模擬實驗室中得到的最高值和以往不同，以往可能是幾次或者十幾次的實驗結果中的最高值，而這次經過反復優化后，是取近百次的實驗結果。

看上去是7.50，實際上大概是7.30±0.20。

這次20個器件中只有10個是許秋自己的，樣本數量不算多，結果只要落在7.30附近就算正常。

接下來的兩天，許秋又連續做了兩批器件，同時他還把那20多個產物和中間產物，進行元素分析的送樣。

這些涉及到分子結構的基礎表征測試，全部中間產物都要進行的；

諸如光吸收、能級測試、顯微形貌等針對有效層或者器件的表征手段，就不需要面面俱到了，只要考慮最終產物即可。

一連三天，做了三批器件，許秋終于在現實中重復出了7.48和6.60的效率。

他在做實驗的時候，也一直在思考，有沒有什么地方可以完善的更好，尤其是一些現實中難以做到的，而利用模擬實驗室可以做到的優化手段。

還真被他發現了一條路子——可以采用模擬實驗系統II，對電池器件的傳輸層進行優化。

在現實中，針對傳輸層，通常的做法是在實驗啟動前，做一波探索實驗，確認一組實驗條件，固定下來長期使用。

一方面，現實中想要優化傳輸層，比如更改蒸鍍三氧化鉬的膜厚，每變換一次條件就要重新蒸鍍一次器件，再加上實驗數據是會波動的，必須大量的數據才能確認最優條件，實驗的時間成本非常高，。

另一方面，傳輸層對于器件性能的影響不大，確立了一組通用條件后，可能無法在所有體系中發揮100的效果，但在大多數體系下都能夠穩定發揮95以上的效果，這便足夠了，不需要每換一個體系就重新摸索一遍。

但許秋有模擬實驗室II，可以完美解決這個問題，數十臺蒸鍍機器同時工作，完全可以一波就把條件給摸索清楚，而且還不會花費太多的系統積分。

之前沒想到這一點，主要原因是開啟模擬實驗室II之后，有很長一段時間許秋都沒有做器件優化工作，此外也是受了思維定勢的影響。

現在思路打開了，許秋瞬間發散思維，想到了很多點子：

比如，除了三氧化鉬的膜厚優化外，氧化鋅的制備條件也可以摸索一番，包括膜厚、退火溫度、退火時間以及其他制備工藝。

再比如，可以試一試正結構的器件，雖然大多數情況倒結構的性能更佳，而且許秋經過長期的實驗也已經習慣采用倒結構器件，制備起來更加得心應手一些，但不排除有例外出現的可能性。

此外，還有其他科研工作者開發出的一些新型傳輸層材料，比如PFN、PDIN，已經商用化了，而且也不貴，可以找深城那家光電材料公司購買一些。

金屬電極的膜厚倒是不用優化，因為只要膜厚超過一定閾值，確保器件不發生斷路，具體厚度并不重要，哪怕蒸鍍到1000納米厚，和100納米厚也沒什么差別，反而可能因為電阻增大了10倍，導致效率降低了0.01也不是沒可能。

當然，電極種類還是要考慮的，常用三種電極，金、銀、鋁的功函數各不相同。

不過，有之前PCE11時期的探索經驗，這方面許秋已經摸索過了，當前體系下最佳的電極是銀。

基于這些思路，許秋給模擬實驗人員下達了指令：

以現有最優實驗條件為基準，優化兩種3DPDI系列電池器件的加工工藝，第一優先級是調控三氧化鉬的膜厚，第二優先級是調控氧化鋅制備條件，第三優先級是正結構器件的嘗試，第四優先級是是引入新型傳輸層材料（暫時沒有材料，處于凍結中）。

“總的來說，這次算的上是陰差陽錯，經過連續三天的實操，之前的一閃而逝的靈感沒抓到，反而產生新的實驗靈感。”許秋自我總結，隨后感慨道：

“就是積分消耗有點快啊，每周3000進賬，實在是有些捉襟見肘，好在之前有先見之明積攢了不少，暫時還算夠用，希望下次權限提升，能夠彌補吧。”

周三晚上。

因為魏興思這周四要出國，所以這些天他還是比較忙的，在周一組會后他就基本沒怎么管實驗室了，一直在忙自己的事情。

現在終于準備妥當，空閑下來，便打算和學生們談談心，了解下最近的實驗進展。

第一個被點名的是吳菲菲，不過她進去218沒多久，大約三分鐘后，便從辦公室里出來了。

“許秋，魏老師找你。”吳菲菲說道，表情看著還挺開心的。

“好。”許秋點頭回應，今天的實驗已經完成，也沒什么事情干，此時正在看文獻，試圖從中找點靈感出來。

聽到魏老師的召喚指令后，許秋當即放下文獻，起身前往218，只是他微微詫異排序，一般第二個是段云才對，不過這也不重要就是了。

“實驗怎么樣？”魏老師坐在辦公桌前，身體靠在轉椅靠背上，似乎有些疲憊，懶洋洋道。

“這周連續做了三批器件，基于我的三代8系列以及韓嘉瑩的二代B4T系列3DPDI，目前最高效率……”許秋斟酌了一番，像往常一樣留了一手，“分別為7.03和6.38，還有進一步提升的空間。”順便把魏老師接下來可能問的問題也給回答了。

“7了！”魏興思眼前一亮，挺直了身子，隨后他盯著辦公桌上的筆筒，陷入了思索，手指不自覺的開始輕敲桌子。他可不知道許秋藏了一手，如果按照尋常情況考慮，短短三天的時間，器件效率就再次取得突破的幾率其實并不大，所以他得到這個消息還是有些意外的。

過了一會兒，魏興思突然看向許秋，說道：“沒記錯的話，PDI體系現在的世界紀錄，是8左右吧。”

“是的，目前的最高效率是7.92，”許秋點頭回應，隨后詳細介紹道：

“是去年剛發表的工作，PDI的三聚體和四聚體，灣位通過乙烯基形成稠環連接，給體材料是PCE10，那篇文章發表在了AM上。”

許秋現在要挑戰PDI的效率記錄，原記錄的文章自然看過很多遍，記得非常清楚，這篇文章還給了他實驗靈感，在設計3DPDI分子時，采用稠環化的靈感來源便是這里。

“有沒有信心超越他們？”這是一個疑問句，但硬生生的被魏興思說成了肯定句。

“我盡力。”許秋沒有把話說太滿。

“好！”魏興思微笑頷首，“如果能把器件效率做上去，就可以搞一篇大文章出來。”

魏興思的心中已經基本有底了，如果是段云說出“我盡力”，不用想，這工作多半要涼，因為段云喜歡吹牛，哪天他不吹了，就說明問題很大；而許秋比較穩重，能說出這話來，就說明他至少有五成以上的把握。

不同人說出同樣的話，代表的意思是不一樣的，魏興思作為導師，對學生能力、性格、行事風格的把握，自認為還是比較準確的。

頓了頓，他繼續問道：“對了，TRPL的結果怎么樣？”

“還可以，之前得到了一個初步結論，3DPDI分子稠環化，可以顯著提高給受體之間的激子拆分能力。”許秋道。

“不錯，如果加上偏理論方面的研究，甚至有機會沖擊一下Nature子刊，NC，或者Science最近新出的子刊Sci.

Adv.”魏興思感慨道：

“PDI領域，已經多少年沒有出現Nature、Science系列的文章了啊。”

許秋嗯了一聲，沒有多做回應。

實際上，除了早在2001年，PDI作為受體材料首次被應用于有機光伏領域中，發表了一篇《科學》主刊外，PDI系列這些年發表的文章沒有一篇和《自然》、《科學》沾邊。

那篇《科學》文章中，.Friend是其中一個文章作者，他是有機光伏領域的開創者之一。

文章的具體內容是基于PDI受體的有機光伏器件，在490納米的光照條件下，獲得了1.95的光電轉換效率。

這在現在只是渣渣一般的成果，效率低就不說了，光照條件還只是單色光，都不是標準太陽光譜下的數據，可在當時算是突破性的進展，這意味著研究者們終于找到富勒烯衍生物的替代品了。

可惜，這么多年來，PDI系列一直不爭氣，AM、EES、JACS、Angew（德國應化）這些材料、化學類的頂刊加起來倒是發了十篇以上，可一篇和Nature、Science沾邊的子刊都沒有，哪怕是NC這樣的《自然》小子刊都沒有。

這種情況，就像是一些研究者在一個小圈子里自己玩，卻一直出不了圈。

歸根結底，非富勒烯受體只是有機光伏大研究領域下的一個細分領域，PDI又是非富勒烯體系中的一個細分領域。

除非能夠做到突破細分領域的成績來，比如突破有機光伏整個領域的光電轉換效率總紀錄（12），那意義自然不同。

打破PDI體系的記錄NB嗎？

自然是NB的。

但上面還有更高的記錄。

就如同：

百萬身家厲不厲害？一般般。

千萬身家厲不厲害？還湊合。

億萬身家厲不厲害？這個厲害吧。

但上面還有十億萬富豪。

因此，現在有機會謀求一篇《自然》、《科學》的子刊，Nat.

Commun.（NC），或是Sci.

Adv.（SA），也算是一大進步了。

當然，在學術界，不同領域的不同研究者對于不同期刊的定位有所偏差，就如同AM和JACS之爭，換算比例究竟是1:1、1:2、2：1或是其他，沒人能說的清楚。

有人看不上NC，覺得上面有不少灌水的文章，還要收不少的版面費，不如AM，不如JACS，但你讓他們去NC上灌水試試看，他們瞬間就萎了。

相對來說，有機光伏領域，能在AM、JACS上灌水得課題組一定是比能在NC上灌水的課題組要多的。

至于NC和SA比較，相對來說，NC是老刊，比較穩定，SA是新刊，有賭的成分在里面，未來會是什么樣子很難說的清楚。

因此，許秋還是傾向NC。

這是有前車之鑒的，就像當年《自然》子刊Sci.

Rep.（SR）剛出來，不少人覺得是NC第二，把很多好文章投了過去，坐等升值。

現在SR出了分區，是SCI三區，人們頓時傻眼了，都不好意思跟別人介紹他們當年投SR的工作。

不過，目前這些對于許秋來說，暫時還處于想象階段。

等什么時候器件效率真到了8以上，才有機會把這些變為現實。