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   476 Y系列受体大突破!(求订阅) (第3/3页)

有机光伏领域的领军人物,发表出去的文章被其他课题组关注并引用的可能性非常高。

    就算其他作者只从功利性的角度来考虑,如果发文章不去引用许秋文章的话,万一文章审稿的时候被发到了魏兴思这边,那不就尴尬了……

    毕竟,不同审稿人的意见,在期刊编辑那边也是不同的,像是现在的魏兴思课题组审有机光伏领域的稿件,如果给出一个拒稿意见,基本上这篇文章就凉凉了。

    把几个新出来的小火苗和小皇冠截图保存下来之后,许秋关闭了wos的网页。

    几天后,模拟实验室中传来了一个非常大的好消息。

    那就是经过一系列的侧链调控,最终诞生了三个效率突破17%的二元单结体系。

    对应的受体材料名称分别为Y15、Y18和Y20,它们与J4给体材料结合制备出来的器件,最高效率分别可达17.17%、17.02%和17.40%!

    最佳体系J4:Y20的效率,甚至反超了之前《科学》文章中叠层器件的最高效率17.36%!

    具体来说,Y15、Y18、Y20都是对Y14进行侧链调控而得到的材料。

    在初始Y14材料中,TT单元上的侧链为直链的十一烷基,也就是十一个碳原子的直链饱和烷烃,氮原子上的侧链为2-乙基己基,也就是8个碳原子的支链状饱和烷烃。

    首先,Y15材料。

    它相比于Y14材料,仅更改了TT单元上的侧链,变更为直链的壬基,也就是九个碳原子的饱和烷烃,氮原子上的侧链保持EH不变。

    Y15体系器件性能获得小幅度的提升,许秋简单分析后,将其归因于“缩短侧链让受体分子堆砌更加容易实现,进而提升材料的电荷迁移率”。

    当然,实际上影响的因素是比较复杂的,这是一个多因素共同影响下的平衡结果。

    比如,许秋还合成了Y16材料,它相比于Y15材料,进一步缩减TT单元上的侧链,变更为直链的庚基,也就是七个碳原子的饱和烷烃,氮原子上的侧链保持EH不变。

    Y16与J4材料共混后的器件性能,只有12.68%。

    相较于Y14体系16%的效率,和Y15体系17%的效率,Y16体系效率下降幅度非常大。

    Y16性能缩水的原因,一方面可能是侧链太短,导致材料的溶解性难以保证,比如Y14和Y15在常温条件下,可以配制15毫克每毫升的氯苯溶液,而Y16需要加热到80摄氏度以上,才能配制出同样浓度的溶液;

    另一方面,可能也是侧链太短,导致分子堆砌的太过容易,GIWAXS结果中,Y16材料的结晶信号明显强于Y14和Y15,这就使得Y16材料的结晶性太强,难以与J4给体材料实现有效的共混,共混形貌较差。

    其次,Y18材料。

    它相比于Y14材料,仅更改了氮原子上的侧链,将其变更为了2-丁基辛基,也就是12个碳原子的支链状饱和烷烃,TT单元上的侧链保持C11不变。

    DFT模拟分析结果表明,Y14材料的分子骨架具有15度的扭转角,共平面性较差,而Y18材料分子骨架的扭转角只有5度。

    因而,许秋将Y18材料性能的提升归因于“Y14材料TT单元上的EH侧链空间位阻比较大,使得Y14分子骨架共平面性较差,影响其电荷输运性能”。

    最后,Y20材料。

    它综合了Y15和Y18的优点,既将TT单元上的侧链,变更为直链的壬基,又将氮原子上的侧链,变更为2-丁基辛基。

    最终,Y20材料表现出器件性能上的突破,以及1 1>1的结果。

    除了成功跨入17%俱乐部的Y15、Y18和Y20以外,还有一些其他“失败”的Y系列材料,比如刚刚的Y16材料就是一个例子,直接扑街到了12%。

    这也表明,侧链的细致调控,对于Y系列材料最终器件性能的影响还是非常关键的。

    从这一点来看,Y系列材料的调控过程和当初PCE11材料的调控非常的像,也都是主要针对于侧链的调控。

    许秋顿时找到了一个能够合理自引那篇PCE11的AM文章的理由。

    说实话,过年期间Y系列受体材料的摸索工作能够这么顺利,许秋也是稍微有些意外的。

    想想当初,他开发出Y3材料,效率做到了14.8%,但想往上突破到15%,就像便秘一样,废了半天劲都上不去。

    而现在,自从开发出Y12以后,短短半个月的时间,就直接把效率从15%冲上了17%。

    不过,其实也可以理解。

    科研这玩意,就和拉稀一样,只要找到关键点,最开始那一下出来了,后面就顺利多了,如同“灵感喷薄而出”一般。

    当然,就像稀总会拉完,提升也都是有极限的。

    比如,现在怎么把这个17.40%,继续向上突破达到18%,甚至更高,就相对比较困难了。

    好在许秋现在手中的底牌还有不少。

    在摸索Y系列材料的过程中,他为了对比方便,一直是把给体材料锁死为J4。

    现在,他通过文献阅读,已经丰富了自己的给体库,有很多其他的给体材料可供选择。

    包括之前从清北大学臧超军,中科院化学所卢长军,以及国家纳米科学技术中心李丹那边得到的L2、L6、S1几种材料,许秋都已经同步开发出了他们当前的材料,以及更新的材料版本。

    这种做法,有一点像是南山必胜客的做法。

    比如当初快乐网开发出来的快乐农场,眼看就要盈利了,结果南山必胜客也开发了一款南山农场,直接免费,然后就把快乐农场给弄死了。

    不过,科研嘛,大家都是为了整个领域的进步,互相借鉴彼此的成果也是非常正常的事情。

    论文发出来,就是为了让别人参考嘛,不然为什么要发表呢。

    而且,许秋虽然在L2、L6、S1的基础上做出了一些修改,比如引入氟原子、氯原子等等,但并没有把材料名称进行大改,而是直接叫为L2-Cl、L6-F等等,还是比较给原作者面子的。

    因此,接下来,摸索的重点,就是用这些新材料去和Y15、Y18和Y20进行排列组合。

    除此之外,关于加工工艺,许秋这边还有各种精细优化的手段,包括溶剂添加剂、热退火、溶剂退火、真空放置、热旋涂、喷涂……

    开拓了这么多方法,现在总有一款可以用的上。

    总之,目标就是冲击18%!

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