464 歐氣滿滿的學妹,現實疊層器件效率突破16%

　　周五早上，許秋收到了魏興思的郵件，得知之前那篇以“刮涂、多彩、半透明”為亮點的《焦耳》文章，審稿意見已經返回。

　　編輯一共送審了兩個審稿人，他們都給出了非常高的評價。

　　審稿人一：“這個工作非常具有啟發性，建議直接接收。”

　　審稿人二：“建議直接接收，或者參考以下修改意見…”

　　最終，編輯給出的意見是“不需要修改，文章直接接收”。

　　對于這種情況，第二個審稿人提出的一些問題，只需要簡單寫個回復就可以，不需要在正文中進行修改。

　　說實話，許秋看到這個結果，還是稍微有些意外的。

　　他已經好久沒有收到“建議文章直接接收”的審稿意見了，之前收到的意見一般都是大改或者小改。

　　而且，這篇工作，許秋自我感覺是“往高了投”的：

　　所報道的體系，器件效率并不算頂尖，只是把有機光伏領域能用到的噱頭基本上用了一個遍，而投的期刊卻是《焦耳》這種高檔次的期刊。

　　因此，許秋本來都已經做好了大幅度修改文章，甚至被拒稿后轉投a、ees的打算了。

　　現在能夠不修改就直接被接收，可能是因為文章比較契合《焦耳》的收稿定位。

　　它們除了追求效率上的突破外，或許也比較在意這些噱頭。

　　換言之，許秋的這篇文章雖然效率方面的硬實力有所欠缺，但是故事講的還不錯，軟實力比較強。

　　另一方面，可能也是因為許秋這一年來帶領團隊，為有機光伏領域做出了非常高的貢獻。

　　魏興思課題組，或者說許秋本身已經有了學術影響力的加成，成為了有機光伏領域的大佬人物。

　　大佬投文章中稿的概率，比名不見經傳的小課題組，可能要高個百分之幾百。

　　不過，許秋倒是沒有欣喜若狂，反而內心較為平靜。

　　對現在的他來說，文章發的多了，感覺也就那么一回事兒，只有s能夠勉強讓他提起精神。

　　許秋已經不再是當初發表一篇sci二區，都可以激動半天的科研小白了。

　　就和看網文一樣，重復一個套路，看多了就會膩，文章發多了，也是一樣。

　　人們從同一件事物上收獲的快感，會隨著重復次數的變多，年齡的增大，而逐漸遞減。

　　這也是為什么夫妻之間，假如在中年的時候不能把愛情轉化為親情的話，等到了老年就很容易出問題的原因。

　　另外，這篇《焦耳》文章成功被接收后，許秋現在手中的所有工作都處于已發表/接收的狀態。

　　主要是因為這段時間許秋一直在嘗試沖擊s，沒有去水小文章的緣故。

　　沖擊s確實比較拖節奏。

　　許秋在被窩里，給魏老師寫了個回信，互相恭喜對方喜提一篇《焦耳》文章，之后他看了一眼模擬實驗室。

　　結果發現，疊層器件的效率，終于取得了突破。

　　現在模擬實驗室中主要摸索的是兩個疊層體系：

　　一個是基于三元j4:pcb:idic底電池，二元pce10:iei4f頂電池的體系，簡稱三元idic/二元iei4f；

　　另一個是基于三元j4:pcb:idic底電池，二元pce10:i8dfic頂電池的體系，簡稱三元idic/二元i8dfic；

　　其中，三元idic/二元iei4f體系，效率在原先1591的基礎上，又往上挪動了007，達到了1598，但上升空間已經明顯不足。

　　而另外三元idic/二元i8dfic體系，經過這些天的摸索，器件性能如同坐火箭般的向上躥升。

　　現在的效率，已經正式突破了16的大關——

　　達到了1622！

　　兩個體系性能上的差別，主要來自于短路電流密度。

　　三元idic/二元i8dfic體系的短路電流密度可以達到1432毫安每平方厘米，相較于三元idic/二元iei4f體系的1398毫安每平方厘米，提升了大約24。

　　而兩者在開路電壓和填充因子上的變化并不大。

　　最終，這種差異反應在器件光電轉換效率上，就是從后者的1591變化到前者1622，剛好也是提升了2左右（相對數值），與短路電流密度的提升幅度相當。

　　雖然相對2的提升，看似很小，但到了最后效率沖刺的階段，每一點點細微的優化都是非常關鍵的。

　　拿到數據后，許秋開始探究這個實驗現象背后的原因，看看能不能找到合理的解釋，以及進一步優化的空間。

　　一方面，許秋認為兩種疊層體系短路電流密度的變化，可以歸因于原本二元單結體系的差異。

　　雖然i8dfic和iei4f兩種材料的禁帶寬度相當，但是在實際制備器件的時候，形成的有效層薄膜的顯微形貌也會對短路電流密度造成影響。

　　這就導致在二元單結的體系中，pce10:i8dfic體系的短路電流密度，就比pce10:iei4f要高一些，前者可以達到26毫安每平方厘米左右，而后者只有24毫安每平方厘米。

　　現在把它們用于疊層器件中的頂電池，大概率也會“遺傳”一部分它們在二元單結體系時的特性。

　　另一方面，李丹課題組另外一篇基于i8dfic三元體系的文章，給了許秋進一步優化的思路。

　　疊層器件之前引入pcb，并不是為了提高對應子電池的器件效率，而是為了方便對疊層器件各個子電池的光吸收性能進行調控，讓頂電池和底電池的短路電流密度相匹配。

　　換言之，pcb到底放在底電池中，還是放在頂電池中，其實并不是很重要。

　　現在，最優的疊層體系是三元idic/二元i8dfic體系。

　　根據李丹課題組報道的結果，基于i8dfic的三元體系，器件效率高于i8dfic二元體系。

　　而自己組里的實驗結果表明三元idic體系的性能，和二元idic體系的性能并無明顯差異。

　　因此，許秋產生了把底電池中的pcb轉移到頂電池中，也即構筑二元idic/三元i8dfic體系的想法。

　　反正idic體系離開pcb照常可以運轉，而i8dfic體系加入pcb的話，說不定就可以“更上一層樓”。

　　這或許是一個可行的方案。

　　當然，因為現實中很多時候都是混沌模型，變量非常多。

　　理論上可行的思路，實際上到底行不行，還是需要用實踐來檢驗。

　　于是，許秋把這個實驗思路丟給了模擬實驗室，讓模擬實驗人員代為摸索。

　　現在是早上八點多，許秋還停留在被窩中。

　　因為日子已經到了十二月底，正式進入冬天。

　　魔都的冬天還是比較冷的，又濕又冷，寢室為了省電沒有開空調，起床確實是一件非常需要勇氣的事情。

　　其實，以許秋現在的經濟實力，還是可以實現“空調自由”的。

　　但小時候許秋被窮養慣了，長大了一時半會兒還真的挺難養成花錢大手大腳的習慣，總是能省則省，包括從魏興思那邊拿到的獎金基本上都被他存了起來。

　　當然，客觀上，搞科研的人，也沒什么地方可以花錢。

　　整天就是實驗室、食堂、寢室，三點一線，沒有太多屬于自己的時間，也就無從去消費。

　　唯一能消費的地方可能也就是給自己配一臺好的筆記本電腦和手機了，但這兩大件加起來最多也就幾千到一兩萬，買了以后還能用好幾年。

　　或者就是看，打打游戲，但只要不死命氪金，也都花不了幾個錢。

　　許秋艱難的起床、洗漱，接著和學妹早鍛、吃早點，最后一起前往材一。

　　在216的門口，許秋看到了之前來面試的準博士生范文堂。

　　范文堂見到許秋二人后，主動打招呼道：“許秋師兄，我來的有些早了啊，你們還沒有上班呢？”

　　“是啊，”許秋點了點頭，回應道：“我們一般是早上九點半開始，不太會過來的太早，因為…”

　　許秋考慮片刻，沒有選擇幫魏興思隱瞞組里的真實工作時間：“因為研究生的話，晚上一般要待到十點，甚至十點以后。”

　　他認為覺得該是什么，就是什么，大家明碼標價，工作強度是怎么樣的，預期能得到什么回報，都說清楚，不要說先把人騙進來了，然后告訴對方，對不起，我們實行彈性工作制，需要經常彈成996。

　　當然，許秋這種屬于學生思維，如果站在導師的角度，騙人進來的收益顯然更高。

　　雖然有句古話叫做“己所不欲勿施于人”，但當學生之后自己當了老師，能夠不忘初心，做到這一點，還是比較困難的。

　　范文堂倒是沒有什么特別的反應：“我們原來課題組也差不多，早上七點到，一直工作到下午五點，不過晚上經常性的會加班到點。”

　　許秋“嗯”了一聲，隨后用手虛指了一下范文堂，轉頭向學妹介紹道：“這位是之前說好的，打算過來這邊讀博的準博士生范文堂，之前是東伐大學的。”

　　“那為什么他喊你師兄呢？”韓嘉瑩疑惑道。

　　“這個…”許秋順勢解釋道：“范文堂，我們課題組沒有那么深的等級之分，平常大家都可以直呼其名，而且我是今年本科畢業才直博的，所以不用叫我師兄的…這位是韓嘉瑩，今年大四，已經保研了，之后要來我們這邊讀碩士。”

　　“難怪我看著你那么年輕，原來才剛剛大學畢業。”范文堂感慨道。

　　隨后，范文堂若有所思的看了看許秋和韓嘉瑩，察覺出兩人似乎有什么特殊的關系，不過他也沒有問出來，而是贊嘆了一句：“你們確實厲害啊，韓嘉瑩的名字我之前讀課題組文章的時候也有印象，學術成果蠻多的，沒想到居然是一個本科生。魔都綜合大學的學生都這么強的嘛…”

　　“當然不是普遍厲害，主要是許秋比較強，這可是我們課題組里的金大腿…”莫文琳不知什么時候出現在三人面前，接過話茬：“我是莫文琳，博士一年級，開南大學過來聯合培養的，你是新來的博士生嗎，我之前好像有聽許秋說過。”

　　“現在還不是博士生，碩士還沒畢業呢，”范文堂撓了撓頭：“今天我把學校那邊的事情都處理好了，就過來看看，結果沒想到來早了。”

　　“我們先進來吧，別都杵在門口了。”說話間，許秋用一卡通卡刷開了房門，帶著眾人進入216。

　　隨后，許秋將范文堂安排坐在了鄔勝男的位置上。

　　因為博后學姐現在一般常駐在江彎，所以邯丹這邊的位置就空了出來。

　　現在組里的人數日漸變多，確實也應該分成兩批，不然一個小小的辦公室要擠14個人，想想都有些困難。

　　眾人坐下后，范文堂向許秋說道：“我之前和魏老師打過電話，他說今天有事不在，讓我過來以后直接找你來報道就行。”

　　“嗯，可以，那你就先跟著韓…”許秋本來打算把范文堂交給學妹負責，這時看到推門而入的陳婉清，便改變了主意：“正主來了，陳婉清學姐，這是你的接班人范文堂，你們可以交接一下工作啥的。對了，今天你怎么沒去藍河那邊？”

　　陳婉清一邊上下打量著范文堂，一邊隨口解釋道：“前面幾天連續去了四天藍河那邊，今天準備休息一天，學生的時候還是好呀，想休息就可以休息…”

　　說到后面，學姐的聲音越來越小，她仿佛想起了曾經被魏·大魔王·興思支配的恐懼，最后輕嘆一口氣：“哎，讀博和工作好像半斤八兩。”

　　安排好了范文堂，許秋開始規劃今天的實驗。

　　雖然模擬實驗室中已經取得了突破，但總還是得在現實中重復出來才行。

　　莫文琳今天下午還有一門考試，指望不上她，許秋打算親自動手。

　　正當他起身前往里間實驗室的時候，卻被坐在旁邊的韓嘉瑩拉住了：“師兄，你要做實驗嘛？”

　　許秋看著學妹：“嗯哼？”

　　韓嘉瑩笑著說道：“有沒有什么有挑戰性的實驗，請放心安排給我吧。”

　　許秋摸了摸自己不存在的胡須，思索片刻，說道：“你這是寫文章寫傷了？”

　　韓嘉瑩小雞啄米般的猛點頭：“是啊，是啊，連著寫了快一個月文章，有些寫不動啦。”

　　“…”許秋想了想說道：“那行，今天的疊層器件你來做吧。”

　　剛好之前自己在《科學》文章中給學妹安排了個四作，現在讓她把最優疊層器件給做出來，有這個貢獻拿個四作絕對是夠了。

　　這也是小課題組的好處，在作者排序上沒有那么多彎彎繞繞。

　　如果是多方合作，有三個、四個，甚至五個、六個工作單位，作者排序方面可能還需要經過多邊商議才能定下來。

　　雖然疊層器件的制備學妹之前沒有做過，但從原理上來講，疊層和普通的單結器件差不多，離不開旋涂和蒸鍍，只是工序稍微復雜了一些。

　　因此，對于韓嘉瑩來說，并沒有太大的難度。

　　許秋把模擬實驗室中最優的幾組條件，改了改告訴學妹，讓她在一個范圍內自由發揮。

　　雖然最優條件他是已知的，但也不能直接給出來，這樣就有些太假了。

　　安頓好學妹，許秋返回辦公室，內心感慨了一句：“難得的想自己做做實驗，沒想到還被學妹給搶了。”

　　然后，許秋繼續修改《科學》文章。

　　之前，他只是把初稿給寫了出來，得到的并不是最終的版本。

　　在一些細節之處，還需要繼續雕琢，盡量讓別人看到這個工作，能夠有更多的啟發。

　　而不是說讓別人看完以后，只覺得：“他們把效率做到了多少多少，哇，好nb！”然后就沒其他收獲了。

　　因此，除了突出器件高效率外，文章中半經驗分析的地方，同樣也是一個較為重要的點。

　　半經驗分析這一部分，雖然是后來補上的故事，但對于材料這類應用科學，理論總是滯后于實踐的。

　　因此也不需要太過于糾結誰先誰后，只要好用就成。

　　在這里，許秋展開講了具體的材料選取規則，也即在排除器件加工工藝的因素下，怎么進行材料的選擇和設計。

　　另外一點，就是pcb的問題，之前許秋一直只是把它當做是輔助調控光吸收的手段，現在可以把它可能對器件性能的影響添加進去。

　　不過，受限于2500字文章篇幅，許秋加了一些內容，就必須把一部分不那么重要的內容，轉移到支持信息中。

　　這個過程還是比較痛苦的，自己碼出來的字，都像是自己的孩子，一個都不舍得丟。

　　時間一晃而過，轉眼就到了下午五點多。

　　許秋改了一天的文章，有些腰酸背痛，不得不說，改文章這活兒比和學妹一起玩游戲都要累。

　　實驗室里，韓嘉瑩剛剛完成了器件的蒸鍍，正在進行關閉分子泵的操作。

　　疊層器件的制備周期還是比較長的，要是普通的單結器件，如果從上午開始做器件，估計現在都已經蒸鍍好、測試完畢了。

　　看現在這個樣子，肯定是無法在五點半之前完成這批疊層器件的測試工作了。

　　于是，許秋和韓嘉瑩商量了一番，決定先一起出去吃個晚飯，然后再回實驗室進行器件測試。

　　反正短時間把器件存放在真空氛圍中，大概率不會變壞。

　　說起來，明天周六，剛好是元旦，他們兩人還買了凌晨零點的跨年電影票。

　　剛好吃完飯，回來做一波實驗，再一起看跨年電影，日子非常的充實。

　　晚飯的地點，韓嘉瑩挑選在了大學路上新開的一家名為“歡樂送”的川菜館。

　　之所以不去五角場商圈，是因為今天元旦前夕疊加周五，那邊想必人會非常的多。

　　結果，等許秋和韓嘉瑩到了“歡樂送”，發現這邊的人也不少。

　　不過，來都來了，兩人就取了個號，發現前面還有40多桌要等位。

　　接下來就是漫長的等待…

　　一直等了近一個半小時，到晚上七點多，兩人才在服務員的帶領下進入餐廳內。

　　這邊的菜品味道還算不錯，當然，可能也和本身是川菜是有關。

　　因為有辣椒、花椒這種調味劑的存在，川菜要做的好吃，門檻比其他菜系要稍微低一些。

　　反正無腦放辣椒就是了，辣到一定程度上，根本分辨不出來食材原本的味道。

　　這或許也是川菜能夠火遍全國各地，甚至傳到國外去的原因，辣椒是個好東西啊。

　　本來韓嘉瑩之前都沒有怎么接觸過川菜的，現在被許秋帶著，也投入了川菜的懷抱。

　　大約晚上八點半，吃飽喝足的許秋和韓嘉瑩返回材一。

　　這個時間點的材一，除了門房里的大爺還在開著燈看電視外，其他房間基本上都黑著燈，216、218也不例外，看來大家都過節去了。

　　許秋和韓嘉瑩進入216，穿上實驗服，開始干活。

　　一般單獨測試器件的jv特性曲線，還是比較快的。

　　因為不需要裝樣品托，直接在手套箱內接線就能測試，所以差不多三到五分鐘就能測完一片，拿到十多個數據點。

　　一批標準器件12片，也就是需要花費半小時到一個小時的時間。

　　但如果器件性能較好，需要jv曲線連同外量子效率eqe一起測的話，就比較麻煩了。

　　因為測eqe曲線需要把器件裝到樣品托中，拿到手套箱的外面測試，拆裝、傳送、調試再加上測試，測試一片器件的時間要花費五到十分鐘。

　　如果既測試jv，又測試eqe，12片器件，加起來就要花費兩到三個小時了。

　　現在是八點半，時間上倒還算來的及。

　　不過，許秋也不知道是該祈禱這批器件性能好一些，可以取得效率上的突破；

　　還是祈禱這批器件性能差一些，不用測試eqe，讓他們節省一些體力，好在跨年電影過后能有一些額外的活動。

　　韓嘉瑩并不知道許秋心中所想，她雙手伸入蒸鍍手套箱，打開蒸鍍艙門，將疊層器件從樣品托上取下，然后隨意夾取了一片。

　　許秋看了眼學妹夾取基片上的標注，發現剛好是模擬實驗室中對應的最優條件，還挺巧的，他心中嘀咕著：

　　“模擬實驗室中，這個條件下的器件效率是1622，現實中，如果器件不出問題的話，最高應該能做到155，或者能有156、157、58？”

　　“嘭——”模擬太陽光源啟動。

　　“滴…”源表啟動。

　　源表上的電壓、電流數值飛速的變化著。

　　器件性能的結果顯示在了電腦屏幕上。

　　“16！”韓嘉瑩看到這個結果，兩腿一并，激動的說道：“師兄，16！16！”

　　許秋一句“臥槽”脫口而出，這是什么情況？

　　效率居然有1615，都快趕上模擬實驗室中的數據了，許秋有些想不通。

　　他先是從后面給了學妹一個“愛的抱抱”，隨后說道：“換一個地方，再測試一下？”

　　結果，換了一個點，效率仍然有1609，非常的穩定。

　　繼續更換測試位置，效率還是有1607。

　　許秋腦海中開始分析可能的原因。

　　他并不認為這單純是因為學妹歐氣滿滿，一次實驗就剛好把效率數據波動到了最大值附近。

　　在實驗方面，如果出現異常差的情況，那可以歸因于運氣不好，或者說沒做好實驗。

　　但如果遇到了異常好的情況，多半不是運氣成分導致的，而是背后有其他因素在推動著。

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