下午一点半左右，陈婉清她们陆陆续续的回到材一216。许秋觉得中午的事情还是有必要和她们讲一声的，尤其是学姐和吴菲菲，她们两个也是使用匀胶机的主力成员，于是他便说道：“龚老师那边快递过来的加热式匀胶机，今天上午到了材一，我刚才把它从门房取回来，然后直接放到旋涂手套箱里面了。”“已经装好了吗？”吴菲菲问道。“装好了。”“手套箱没有漏气吧？”“虽然遇到了一些小麻烦，但是已经解决，我最后检查过手套箱的气密性，没有漏气。”“那原来的匀胶机呢？”“噢，我把它装在箱子中，放在实验室的角落里了。”许秋耐心的解释道。“那就好。”吴菲菲终于满意的点了点头。吴菲菲化身为问题宝宝，许秋倒不是很奇怪，毕竟她是旋涂手套箱的负责人，要是出了问题难逃魏老师的制裁。“新仪器的加热功能好用吗？”陈婉清接话道，她最近打算研究不同处理温度下的P4T体系有效层薄膜，这仪器对她来说还是蛮重要的。“不清楚，我只负责了安装，”许秋指了指实验室方向，继续说道：“加热功能我交给韩嘉莹进行尝试了。”“好呀，我去看看。”学姐离开后不久，吴菲菲突然问道：“你说有机用的热旋涂法，能不能复制在钙钛矿体系中呢？”许秋不假思索道：“我觉得至少可以试一试嘛，反正现在仪器已经到了，试一试总没错的。”随即，他思索片刻，问道：“你现在有看到过相关的热旋涂文章报道吗？”吴菲菲摇摇头道：“现阶段还没有看到过这样的工作，大家主要在做新的钙钛矿材料，通过调控分子结构，偶尔也会有添加剂、后处理这类的工作。”许秋摸了摸下巴，分析道：“我估计是因为钙钛矿光伏是这两年刚刚兴起的领域，可供研究的方向太多，或许等到大方向研究的差不多了，像有机光伏现在的情况，研究者们就会另辟蹊径，找一些细分的研究方向，当然也不排除有人试过热旋涂，然后发现针对现有的钙钛矿体系，热涂法并不是一个好方法。”“没想到你的思路很清晰嘛，”吴菲菲眼睛一亮，笑着说道：“看来有空我们也可以多讨论讨论，从你这边收获一些建议。”“我也只能给出一些不成熟的建议罢了。”许秋忙摆摆手，谦虚道：“你可是发过EES这样顶刊的，还需要来找我讨论嘛。”“我那篇EES是综述文章，能发表运气成分居多，主要是大佬们都在忙着冲效率，写综述的人不多，就被我捡了个漏。”吴菲菲道：“综述的含金量，与具体的实验工作相比可差远了，对了，你之前不是投一篇AM吗，现在情况怎么样啦。”“投稿快两个月了，但目前还没有收到消息，”许秋有些郁闷道：“魏老师上周查过账号后台，说是文章在送审中，他还给编辑发邮件催了一下，也不知道现在情况如何。”“估计是有审稿人的审稿速度比较慢吧，”吴菲菲安慰道：“好事多磨嘛，说不定明天就能收到消息，文章就直接接受了呢。”“借你吉言喽。”……休息了一会儿，许秋前往实验室。本来这周他给韩嘉莹安排了四个实验，但到目前为止她只完成了两个.而现在她又有了新任务，一方面，要摸索基于加热式匀胶机的最优实验条件，另一方面，还要制备周六的光源样品。显然，她没空再帮他做实验了。没办法，只好亲自上场。途径手套箱的时候，许秋看到学妹在手套箱内部操作，学姐在旁边观望。他便走了过去，站在两人之间，随意问道：“新仪器用起来怎么样？”“这仪器实在是太给力啦，”韩嘉莹欣喜道：“我试着涂了十几片玻璃片，到目前为止涂膜的成功率……你猜有多少？”看她着样子，也不用保守估计了，肯定是没有失败，许秋淡定道：“100%吧。”“bingo，师兄懂我啊。”韩嘉莹开心道：“全部成功了。”“不错，不错，那仪器温度控制方面呢？”许秋问道。“控温很稳定，旋涂过程中温度的上下偏差值在……”韩嘉莹想了想道：“正负3摄氏度以内。”“不仅如此，得到的薄膜质量都不错，涂出来的薄膜中央也不会像之前出现一个大圆了。”陈婉清也笑着补充了一句。“那就好。”许秋点了点头，这些都算是预料之中的结果。了解基本情况后，他也没有急着走，又留下来看了一会儿学妹的实验操作。在一旁的加热搅拌台上，溶液的加热温度是100摄氏度，另一旁旋涂仪器的设定温度同样是100摄氏度，转速设定为3000r.p.m.，旋转时间为35秒。开始实验。韩嘉莹先夹取一片干净的玻璃片，用氮气枪吹表面1秒左右后，将其放在吸台正中央;然后拧开加热搅拌台上的溶液瓶盖;接着按下匀胶机开启按钮，在平台开始旋转大约3秒后，迅速用移液枪吸取20微升溶液，将溶液喷到高速旋转的基片上;完成后把移液枪头挤到专用的垃圾桶内丢弃;最后旋紧溶液瓶盖。整个过程行云流水。“不愧是我带出来的徒弟啊。”许秋脱口而出道。刚说完，他就感觉有些尴尬，怎么一不小心把内心的想法给说出来了。陈婉清倒是没有说话，只是似笑非笑的盯着他看。韩嘉莹白了他一眼，配合道：“是是是，都是师兄教的好。”只是，这嫌弃的语气……看来此地不宜久留啊。许秋嘱咐了几句后，果断开溜，跑到了隔壁的蒸镀手套箱。今天他要做的实验也有不少，要补充测试四个体系的CELIV和TOF数据。……经过这样一个小插曲后，韩嘉莹停下了手中基于玻璃片的旋涂实验。这台新仪器她已经基本摸清了。目前看来，它能让真·热旋涂法的操作难度下降非常多，差不多降至了普通的喷涂法。当然，新方法能否替代原来的操作方法，具体效果如何，还需要器件测试结果来验证，这也是许秋交给她的任务。韩嘉莹看了看旁边的学姐，主动说道：“我等下要用新仪器做一批器件，学姐有没有要做的体系？”“唔……”陈婉清想了想，说道：“还是做几片吧，溶液在我的乐扣盒里，标注分别为P37P、P55P和P73P，日期应该是12月5号左右，应该还剩下一些。”P37P这三个体系的溶液，是基于她的三元共轭共聚物体系与PC[70]BM的共混溶液，P37表示给体材料中两种A单元的摩尔比例，P表示PC[70]BM。这是简化版本的标注形式。因为最优条件已经摸索出来了，所以像溶剂、浓度、D/A比例这些条件是固定的，可以省略，只需要标出材料和日期即可。毕竟装溶液的小棕瓶，瓶身是通体棕色的，用记号笔写上去的字很难分辨，而能下笔的瓶盖直径又只有1厘米左右，空间也不多。与其写一堆密密麻麻的小字，倒不如大气一些，把主要内容标出来。学姐的乐扣盒放在手套箱最里面的架子上，韩嘉莹很努力的向那个方向伸手，但还是够不到。没办法，她的手短，而且手套箱的纵深有一米多。好在这种情况也不是第一次遇到，她拿起一把长约30厘米的镊子，夹住乐扣盒的一端，将其取了下来。为了保证溶液瓶不侧翻，整个过程都非常的平稳。随后，她掰开乐扣盒旁边的四个锁扣，从学姐的溶液盒中找到了三瓶目标溶液，检查了一下，均有200微升以上的溶液，且内壁无明显固体物质残留。实验室配制的有机溶液中，如果初始溶液体积为1毫升，那么200微升就是一个重要的阈值。当剩余溶液量低于200微升这个数值，溶液通常会被弃用，除非是用来做一些不太重要的实验表征。因为此时溶液的浓度，相较于初始配制时会有非常大的偏差，偏差值通常超过20%。韩嘉莹将三瓶溶液转移至加热搅拌台上的样品铁托中，随后问道：“只要做这三个体系吗？”“嗯嗯，”陈婉清点了点头，补充道：“其实主要是尝试性质的，我的体系之前用过热旋涂，但并没有什么效果。”“那旋涂条件呢？”韩嘉莹一边问，一边把乐扣盒扣好，重新用长镊子夹起，将其放回原处。“条件还是按之前的吧，我找找看……”说完，陈婉清的目光，在手套箱边缘处的一排便签纸中游动。这些便签纸，被贴在不影响手套箱正常使用的位置上，通常写着实验条件、实验步骤、实验备忘等内容。便签用起来还是比较方便的，在不需要的时候直接撕下即可。不过，在实验室建立初期的时候，田晴为了实验方便，直接用黑色记号笔在手套箱的玻璃上写写划划。后来她被陈婉清、吴菲菲两个手套箱负责人联合制止，田晴也深刻认识到了自己的错误，用丙酮把字迹都擦掉了。再后来，就都统一用便签纸来记录信息了。几秒钟后，陈婉清指向一处便签，说道：“就是这个，条件是转速2500……，对了，你一共打算做多少片？”陈婉清道。“上午我已经做好了24片氧化锌基片，今天都用掉吧。”韩嘉莹道。“那分给我六片怎么样？”陈婉清试探道：“三片用之前的最优条件做对照，三片用100摄氏度热涂。”“没问题。”韩嘉莹又扫了一眼便签内容，同时记住了便签纸的位置。“那你先做器件吧，等你做完我再过来，辛苦你啦。”陈婉清道，本来她今天也是有实验的，但还是把手套箱让给了韩嘉莹，毕竟做器件的流程长，优先度更高一些。“好的。”韩嘉莹点了点头。待陈婉清离开，她突然说道：“师兄，你要做什么体系？”许秋刚把一片器件装在样品托内，正准备测试CELIV，而学姐学妹两人的对话，他只听了个开头，后面就专注实验了。在听到“师兄”这个关键词后，他愣了一下，很快反应过来，回了一句：“让我先想想。”他的体系已经被证实了热旋涂法有效，那么初步尝试的策略，应该是直接选择最优的材料，对其进行精细调控。如果器件性能能够进一步提升，再推及至其他体系也不迟，还可以把最终结果更新在他投稿AM的那篇文章上去。许秋很快下定决心，说道：“我只做一个体系就好，P2FBT4T-2OD和PC[70]BM的，溶液你应该知道在哪里，条件的话你看着来吧。”“让我看着来，”韩嘉莹小声嘀咕着:“师兄这么相信我嘛……”“你说什么？”“没什么，师兄安心实验吧，这边就交给我。”……整个下午，许秋忙于自己的实验，只偶尔和韩嘉莹闲聊了几句，不过都是与具体实验细节无关的。大方向已经指明了，具体细节交给她来补充，问题应该不大，毕竟学妹的科研水平还是令人放心的，他感觉自己的身份越来越像是一个导师了。晚上八点左右，韩嘉莹的器件蒸镀完毕。虽然许秋对她具体的实验过程没怎么关心，但对于实验结果，他还是非常在意的，于是便凑到了她的旁边。实验室里，除了许秋他们两人在准备测试外，陈婉清也在做实验。不过，她在另一边旋涂手套箱里，研究着新仪器，她对下午做的那三个体系的热旋涂器件，并没有抱太大的希望。她的注意力完全集中在新的研究工作上，也就是基于许秋P4T材料的细分工作，考察不同处理温度对结晶性能的影响。课题组晚上一般人都比较齐，因为研究生的课程很少安排在晚上，学校里的活动也是在白天居多。外面的办公室中，田晴在努力码字写文章，因为她太能拖了，魏老师昨天给她下了最后通牒，这周她的文章必须写好、改好、投掉。吴菲菲在阅读刚刚出炉的十几篇钙钛矿相关的文献，她本来打算做实验的，试一试新仪器，但手套箱今天一整天都被有机三人组占领了，她也就没有和他们争。段云则在处理热电数据，这几天都是笑容满面的，实验工作似乎很顺利，看样子很快要弄出一篇文章来了。虽然他的设备搭建花费了近半年，但在设备在搭好后，他的科研工作似乎进了快车道。磨刀不误砍柴工这句俗语还是有一定道理的。韩嘉莹用镊子把基片从样品支架上取下，整齐的放入两个培养皿中装好。一共有24片基片，有效层薄膜大多涂覆完整，只有一两片看起来略有瑕疵。器件上面的电极明晃晃、亮闪闪的。常用的金属电极有金、银、铝三种。魏老师实验室里一般默认用的铝电极，一方面是因为便宜，另一方面也是因为它的性能不算差。这次的电极银光闪闪的，用的肯定不是金，而银和铝电极外观比较相近，倒是不太好分辨。许秋通过直觉判断，银电极的概率更大些，便问了一句：“这次蒸的是银电极？”“没错，我沿用了师兄做出最高效率器件时的条件。”韩嘉莹点点头道：“对了，我们先测哪片呢？”“我都不知道你具体都做了什么条件的……”许秋无奈道。“那我随便挑一片吧。”韩嘉莹道。说完，她手持镊子，在培养皿上方晃来晃去，似乎在寻找合适的目标。几秒钟后，她挑准了一片基片，从侧面翘起一个角，然后夹了起来，说道：“就这片吧。”“好啊。”许秋没什么意见。他看了一眼基片背面的侧边，标注有“XQ，110，2.5K”。没猜错的话，应该指的是110摄氏度热旋涂，2500转，这似乎是他体系曾经的最优条件。最近一个多月，都是学妹在帮他做实验，他已经很久没有亲自做器件，具体的实验条件都有些记不清楚了。连接好基片和测试仪器后，韩嘉莹点击电脑软件的“测试”按钮。“滴”的一声，源表数显屏幕上的数值开始闪动。这是这一批次的首个器件，许秋还是很在意其性能的，他紧盯着源表上的示数。虽然器件的亮态J-V曲线，以及具体的光电参数，要等测试完毕后才能在电脑上显示，但是通过源表的实时读数，可以大致估算出器件的短路电流密度。他注意到，当电压值为0的时候，电流数值为1.65……毫安，因为数字是连续变化的，所以他只记住了前三位数字。许秋心算了一番，电池的有效面积为0.09平方厘米，那么短路电流密度大致在18-19毫安每平方厘米。这个数值在有机光伏领域中，已经不算低了，如果开路电压在0.9伏特左右，填充因子在0.60左右，那么器件的光电转换效率就接近10%了。又过了几秒钟，测试结束。电脑自动绘制出J-V曲线，并显示了各项光电性能参数。韩嘉莹一直盯着电脑屏幕，看到上面的数据后，她激动道：“超过10%了，效率有10.12%呢。”“不错，开门红啊。”许秋笑道。他倒没有像学妹那么激动，一方面是他提前推断出了结果，另一方面这个效率虽高，但也并没有突破他之前的纪录。学妹的声音也惊动了陈婉清，她转过头看了看，朝许秋说道：“超过10%了？是你的体系吧。”“是我的，现在说明用新仪器涂出来的薄膜不比之前的差，至少重复出了10%的结果。”许秋道。“不错，继续加油。”学姐鼓励了一句，便转身继续她的实验。“我们也继续吧。”许秋拍了拍韩嘉莹的肩膀。“嗯~”很快，她便测完了第一片器件上全部的六个数据点，效率最高值10.18%，最低值10.05%。“师兄，数据的波动似乎比之前小了很多。”韩嘉莹道。“我也注意到了这个情况，就是不知道是不是特例。”许秋道：“再测一片同转速下100摄氏度，这个条件有做吧。”“有的。”韩嘉莹把测试完毕的基片反面朝下，放回原来的培养皿，然后取来标有“XQ，100，2.5K”的基片。几分钟后，测试完毕。这次的最高值是10.46%，最低值是10.28%。“看来，数据波动确实是变小了，而且效率的绝对数值，都和我之前的最高效率值差不多了。”许秋道：“这回测同转速下90摄氏度的。”“好的。”学妹快速替换基片、测试。最高值10.38%，最低值10.11%。韩嘉莹思考片刻，问道：“效率降低了，要换回100摄氏度的体系，测3000转速吗？”“可以。”“提高了，10.68%！”“还有更高转速的吗？”“还有3500转的。”韩嘉莹这次直接找到了对应的基片，开始测试。许秋心中盘算，到目前为止，他的体系都已经出现三种温度条件，三种转速条件了。他又扫了眼培养皿中的基片，大多数都是标注“XQ”的，便好奇问道：“我的体系你做了多少样品？”“师兄的有16片，陈婉清学姐的6片，我的2片。”韩嘉莹说完，又迅速补充道：“别多想，我只是想用你的体系作为参照，找到规律，然后搬运到我的体系中，毕竟你的效率高嘛。”“行吧，姑且信你。”许秋道。那应该是各自四种条件，转速从2000到3500r.p.m.，温度从90到120摄氏度。不多时，韩嘉莹测试完毕。“这片最高有10.92%，”她先是一喜，随后轻叹道：“可惜没有更高转速的了。”“下次有机会再做一批就是了，”许秋鼓励道：“突破11%还是非常有可能的。”从现有的结果来看，在100摄氏度条件下，效率随着转速的提高而提高，而且还没有出现拐点。那么继续提高转速到3500r.p.m.以上，就有希望获得更高的效率。从10.92%到11%，只差0.08%，问题应该不大。……看到了效率突破11%的希望后，许秋心思也活络了起来。现在有机光伏领域中作为基准的PTB7-TH给体材料，它的别名是PCE10。因为它是首次报道的，效率超过10%的体系。之后，经过五六年的发展，国际上大量的研究人员，不断优化PTB7-TH体系的器件制备方法、传输层材料和电极材料的选择，发表了上百篇相关论文，将其最高效率提高至12%。但到目前为止，除了PTB7-TH体系外，其他报道出来的效率超过10%的有机光伏材料，还没有一种效率能够超过11%的。那么，如果许秋的P2FBT4T-2OD材料在首次发表时，效率就能达到11%，他就有资格将这种材料命名为PCE11。现在，距离这个目标，只差一步之遥。