超越996的活。
这样看来,运气和努力,两者缺一不可。
但许秋平心而论,在科研领域,前者还是更加重要一些的。
接下来的收尾工作,总体上还是围绕PBT4T的五个体系,还有陈婉清的三个体系。
他想起了前几天学姐拜托他,帮忙合成的事情。
正好他的材料,在一通表征和器件制备后,也消耗了许多,需要重新补充一番。
这次,倒不用像之前,只投不到200毫克的物料,可以往多投一些,比如500毫克。
这样,就可以用很久,只是对于操作的要求就比较高了。
万一投废了一锅反应,大几百块钱可就没了。
这方面,许秋倒是对自己很有信心。
接连的成功,他也有些膨胀,仿佛自己天生就是做科研的料子。
不过,他也没有膨胀多久,便平复了心情。
然后,开始想新的研究方向。
不能坐吃山空,PBT4T这个体系再好,也只是有机光伏领域中非常小的一个分支,可挖掘的东西并不多。
而且,它也没有跳出前人的框架,整体上还是基于传统富勒烯衍生物的体系。
但这个体系的器件最高效率已经卡在10-12%,很多年没有动过了。
很可能不是有机光伏领域未来的出路。
还是要将目光放长远一点,看能不能取得更大一些的突破,走出一条属于自己的路。
这当然会很艰难,但总要去努力尝试。
万一,就实现了呢?
……
周六,许秋在寝室中,整理了有机光伏领域最近的一些综述文章,开始分析:
有机太阳能电池体系中,聚合物给体材料光吸收范围的半峰宽,一般在200-300纳米左右。
而受体材料多为富勒烯衍生物PCBM,几乎不吸收波长在400纳米以上的光。
可以近似认为,有机光伏的有效层,只能吸收宽度范围在200-300纳米的光,比如,400-650纳米,或是500-800纳米。
而可见光波长范围是390-780纳米,到达地面上的太阳光谱,范围更大,在295-2500纳米。
因此,传统基于富勒烯衍生物的体系中,存在的一个致命问题。
那便是,有效层的光吸收范围太窄,无法覆盖整个太阳光谱。
大部分太阳光都穿透了有效层,透射损失非常大,光电转换效率的上限很低。
像是性能比较好的无机硅太阳能电池,它的光吸收范围就非常宽广,在300-1000纳米内均有良好的光吸收。
究其本质,是受体材料富勒烯衍生物,几乎不吸收可见光,只是凭借优异的电子迁移率站稳了脚跟。
研究者们也很早就发现了这一问题,一直在寻找富勒烯的替代品。
可惜的是,20多年过去了,仍然没有找到可以替代富勒烯的材料。
魏老师回国前主要研究的,苝二酰亚胺PDI体系,就是一种富勒烯的替代物。
目前,它与PTB7-TH的共混体系,最高效率也只有8%不到。
此外,研究者们还开发了聚合物受体,N2200,以及其他A-D-A结构的小分子受体等等。
不过,同样没办法触及8%的门槛,更别提10%了。
而想要实现商业化的应用,实验室内的光电转换效率至少要做到15%以上。
这也导致了有机光伏领域目前在走下坡路,热度已经退居二线,逐渐被新秀钙钛矿材料超越。
如果不是近些年发现的PTB7-TH,将最高效率提高至12%左右,给有机光伏续了一口命,估计会更凉。
许秋也是在进入课题组,阅读大量文献后才知道这些的。
早知如此,当初选择钙钛矿会不会更好一些?
也许吧,许秋没有纠结多久。
既来之,则安之。
现在还没到退缩的地步。
面前没有路,那就找一条路出来。
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