许秋基于10:-4和10:-4两个基准近红外体系,制备了一系列不同厚度的金(1纳米)/银(10-20纳米)薄层金属电极。
最终器件结果还不错,这种双层薄层电极的结构,器件效率普遍比原来单层薄层电极的结构高大约0.5%-1%。
其中,一个比较关键的节点是1纳米金,15纳米银的双层电极结构。
此时,10:-4体系的器件效率,最高可达10.25%,可见光平均透过率()可达32%,另外一个体系的两项数值也分别达到了9.73%和34%。
只有30%,看似很低,其实在基于薄层金属电极的半透明器件中已经非常不错了。
就拿总厚度16纳米的金属薄层电极来说,它本身就可以吸收近40%-50%的可见光。
这也意味着,哪怕有效层是空的,最多也只有50%-60%。
换算下来,30%的,有效层本身的可能会达到60%以上。
对于这两个体系,许秋打算把它们合并起来发一篇文章,这样既有工作量,又有亮点.
亮点包括“同时实现了效率超过10%,破30%的成就”、“开发出双层结构的薄层电极”、“首个非富勒烯体系的半透明器件”。
当然,这个工作想打破壁垒往上投并不是很容易,因为一来没有新材料被开发出来,二来效率也不是破新高的那种,只是打破了一个细分领域的记录。
不过,水一篇还是很有机会的。
许秋盘算了一下自己手里的文章,五篇一区,一篇年底出了分区就会成为一区的文章,还有两篇在投的一区,再算上眼下这个体系,加起来一共九篇一区。
还差一篇就能凑齐十篇一区,完成系统进阶任务了。
许秋思索片刻,灵机一动,想到了一个思路。
那就是和蓝河那边合作,用刮涂的方法制备柔性、半透明、多彩、全溶液加工的有机光伏器件。
这样制备出来的器件,几乎集齐了有机光伏所有的“优点”,就差大尺寸、卷对卷制备了,噱头可谓十足。
这样操作下来,只要效率不拉胯,能达到7%、8%左右,一篇基本上妥妥的。
第一步,选定受体材料。
既然两种近红外受体-4和-4都用过了,那么就用学姐另外一个-4l材料。
这个材料性能与-4相当,同样是一种优秀的近红外非富勒烯受体材料,最高器件效率也是接近12%的。
第二步,选定给体材料。
想要实现多彩的器件,受体已经被固定了,那么就只能从给体的角度做文章。
许秋打算选择三种不同禁带宽度的给体材料,最终选定了43、2和10,禁带宽度分别在2.0、1.8、1.6左右。
说实话,体系是选出来了,但光看材料名称,许秋也无法知道旋涂出来的薄膜到底是什么颜色的。
于是,他便配了个溶液,亲手旋涂,尝试了一下。
结果表明,以-4l为受体,43、2、10为给体的体系,薄膜颜色分别对应于紫色,蓝色以及蓝绿色。
知道结果反推过程就比较容易。
许秋查了下数据,紫光、蓝靛光、绿光对应的光波长范围分别在350-455纳米,455-492纳米和492-577纳米。
而43、2、10的主要光吸收范围,分别是450-650纳米,500-700纳米,550-750纳米,-4l则覆盖了650-1000纳米的光。
最终剩余未吸收的光的波长范围分别是300-450纳米、300-500纳米、300-550纳米,刚好对应紫色,蓝色以及
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