第457章 叠层器件,双倍的“快乐”(求订阅)(3/5)
蒸镀银,作为电极。这是之前经过优化后得到的最佳加工工艺,许秋直接套用过来。
毕竟现在只是将idic-4f更换为idic-m,传输层方面的加工工艺大概率不会存在很大的差异。
一直忙活到晚上十点多,许秋终于完成了新的一批idic-m体系叠层器件的制备与性能测试,最高效率达到了14.67。
同时,模拟实验中的idic-m体系的初步摸索结果也出来了,最高是14.97,还有不小的上升空间。
而idic-4f体系的结果,经过这些天的多次优化,目前已经达到了15.32,上升空间并不大。
虽然这批idic--4f体系的高,但许秋也不是很在意。
他本来也不指望只靠制备一次器件就实现效率突破,这次尝试,主要是为了验证自己的思路有没有问题。
现在仅仅是初步尝试,idic--4f相当的器件效率,说明当前优化的思路大概率是正确的。
也就是说,有很大的几率能把叠层器件效率上限,再往上提升一些,或许能够达到15.5以上。
至于能不能上16,这就要看运气了。
完成了现实中的初次尝试,剩下的工作,许秋主要还是打算交由模拟实验室进行大范围的摸索。
因为相较于普通的单结器件,双终端法制备的叠层器件在优化时的工作量翻倍都不止,有系统的帮忙可以省下不少时间。
具体来说,在单结电池中,只有唯一的有效层,只需要优化一个有效层的膜厚,摸索范围通常在80-150纳米之间。
而且对于绝大多数的有机光伏体系,把有效层的膜厚做到100纳米左右,就算偏离了最佳膜厚,通常也能达到最佳膜厚效率的90。
如果不是冲刺效率的工作,可以做的不那么精细。
而双终端法制备的叠层器件,有两个有效层,需要同步优化两个膜厚。
两个膜厚就是双倍……不,是相乘的“快乐”。
不仅如此,摸索的范围也更大,底电池一般要从50纳米做到300纳米,顶电池要从50纳米做到200纳米。
以底电池膜厚50-300纳米,顶电池膜厚50-200纳米为例。
就算是以非常低的精度,比如50纳米为间隔进行摸索,也需要做6*4=24组器件。
这么低的精度,在冲刺高效率的时候,显然是行不通的。
因为有时候膜厚差10纳米,效率可能就会偏差0.3、0.5。
那么选择高精度,比如10纳米为间隔进行摸索,就需要做26*16=416组器件。
现实中,要是做416种条件得累死,一个月都不一定能做出来。
折中的选择,以20纳米为间隔的话,也需要11*9=99组器件,保守估计也得爆肝一周才能完成。
这或许是叠层器件做的人比较少的原因,不仅加工工艺的门槛比较高,还费事。
而把这些优化放在模拟实验系统中进行,就相对简单一些,可能两三天就能完成现实中一个月的工作量。
但同样,对叠层器件进行性能摸索的时间消耗,也是远超之前单结器件的。
这便是许秋之前确定了以idic-4f、ieico-4f为体系做叠层器件后,一直没有轻易更换有效层材料的原因。
毕竟每换一个体系,都需要从头摸索一遍,消耗的时间成本会非常的高,何况那个时候,主要在优化传输层的结构,如果换了新的有效层体系,参照物就变了。
总的来说,做叠层器件的时候,需要构建一个叠层器件阵列,一边是底电池有效层的厚度,另一边是顶电池有效层的厚度。
许秋在阅读yangyang课题组发表的叠层器件文章的时候,看到他们将这个阵列表现为一个二维图谱,横坐标是顶电池有效层的厚度,纵坐标是底电池有效层的厚度,中间用颜色和等效率线标注出对应坐标点的器件效率。
此外,yangyang他们还绘制了一些关于叠层器件效率的理论分析图谱。
这些图谱非常的直观,许秋决定同样将类似的方法应用在自己之后的文章当中。
其他人已经造好了的轮子,自然没有不用的道理。
周一,组会。
吴菲菲带领的钙钛矿团队首先汇报。
叠层器件的制备与优化开始正常运转,她们参照有机光伏那边的经验,对自己的工艺进行改良。
不过,因为上周许秋器件做的比较多,其他人抢不过他,像孙沃基本上都摸不到手套箱,所以钙钛矿团队上周加起来一共就只做了一批器件。
看到这个情况,魏兴思也在考虑要不要尽快搬迁实验室了,现在只有两个手套箱,实验资源确实有些紧张。
不过,想了想搬迁的难度,还是决定再等等看。
好在,钙钛矿虽然只有一批器件,但器件效率相较于之前提升的还不少,从8达到了9.6,算是实现了一个小突破。
另外,基于二维钙钛矿材料的半透明器件,吴菲菲基于8的效率,30的可见光平均透过率的结果,开始整理文章,目标期刊ja。
吴菲菲写文章的速度还是非常快的,不到一周的时间,进度便达到了五成左右。
现在钙钛矿团队大体的分工,是孙沃带着两个本科生负责干活,吴菲菲负责写文章和指导实验,偶尔下场做一做实验。
有点像是许秋带领的有机光伏团队。
不过,两个团队的情况还是有很大差别的。
一方面,吴菲菲的团队人数比较少,只有孙沃一个刚刚入学的硕士生,以及两
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