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。