杨钦带领众人进入有机实验室，远远指着通风橱中的仪器说道：“这就是我们设计出来的刮涂仪器。”见到直接摆放在空气中的仪器，许秋恍然：“原来是在空气中制备的器件，那器件性能低也可以理解了，PCBM体系对于空气还是比较敏感的。”杨钦解释道：“本来是想放在手套箱中的，但现在这个刮涂仪器经常出问题，放在外面比较好修理一些。”许秋提议道：“我建议你们可以试一试非富勒烯体系，我们组开发出的几种非富勒烯体系的稳定性都不错。”杨钦追问道：“有什么推荐的体系吗？我之前是做OFET的，对有机光伏的了解不多，尤其是最新的工作都不是很了解，离开了学校，没有校园资源，想下载文献也很麻烦。”高校等科研机构，会购买各大学术期刊的正版阅读权限，因此，在校期间，只要登录校园网，就可以直接下载大多数的文献，而离开学校，想下载文献，如果自己掏钱购买，一篇文章就要几十块。当然，不花钱的办法也是有的，比如可以直接给文章通讯作者发信要，对方大概率会给，但什么时候回复就不知道了，或者可以让还在学校里的学弟学妹代为下载。此外，期刊也是有盗版网站的，只是很多人都不知道，而且用盗版终究不太好。许秋考虑片刻，说道：“这个简单，你直接千度‘魔都综合大学魏兴思’，然后到我们课题组的主页，学术成果一栏，找论文名字带‘QiuXu’的就好。”“那行，我晚点时候去看看，QiuXu……”杨钦反应了过来，“你是许秋对吧，之前听蓝河说起过你。”“没错，是我，”许秋补充道：“要是需要材料的话，我们组也可以提供，不过具体怎么操作，还是要蓝河和我们导师谈。”“好的，等下我把情况和蓝河说一下。”杨钦点点头，随后指着通风橱说道：“我先给你们介绍一下我们的刮涂仪器吧。”“这套仪器，目前的结构还是比较简单的。“首先是一个样品平台，上面可以放置基片，并有固定装置，底部是加热装置，可以提供一定的温度，保证溶液的流动性。“样品平台的侧面是一个轨道，轨道上面有一个可以来回移动的悬臂，悬臂下端嵌着一枚剃须刀刀片。“悬臂连接一个控制器，可以控制刀片移动的速度，以及刀片和基片之间的距离。“仪器在工作的时候，悬臂带着刀片从基片一侧滴加溶液的位置，缓缓移动到另一侧，便完成了刮涂的操作。”许秋点点头，杨钦说的和自己之前根据文献阅读脑补出来的差不多。不过，从目前的情况来看，蓝河、杨钦他们还任重道远，至少在工艺改进方面上还有很长的一段路要走。一方面，刮刀用的是剃须刀刀片，初期用用还行，日后肯定要用微纳加工成型的刀片，这样才能做到厚度精确；另一方面，现在他们刮涂的器件是1厘米*3厘米的小尺寸器件，也发挥不出来刮涂的优势，日后还是要往大尺寸发展。这是两个比较明显的问题，如果深挖下去，还会有其他问题冒出来。比如，刮刀用什么材质，金属的，陶瓷的，还是其他材质？再比如，要往大尺寸发展，是提高刮刀的宽度呢，还是让刮刀的宽度不变，反复来回刮呢？当然，这些问题想必杨钦他们也知道，毕竟他是友校魔都交通大学的博士，基本的研发能力肯定是有的。因此，许秋也就没提，毕竟他过来是做指导的，而非亲自上阵开发仪器、研究工艺。许秋觉得自己的主要优势在于对有机光伏领域的理解，以及开发了大量的新材料，接下来可以主要从这两方面给出意见。这时，杨钦给许秋三人递过来几个防毒面具，说道：“我来给你们演示一下刮涂过程吧，防毒面具是新的。”韩嘉莹随口吐槽道：“好久没用‘猪鼻子’了，没想到来这边还要用这个。”杨钦解释道：“没办法，溶剂是氯苯，每次都要用几毫升溶剂，这边单单用一个通风橱，我怕抽不干净。”许秋接话道：“说起这个，我更加建议你们往非富勒烯材料方向发展，部分体系可以兼容非卤溶剂，像氯仿、氯苯这种带氯原子的溶剂，不仅对人体毒性大，对环境环境危害也大。日后可以考虑换成四氢呋喃THF试试，就不用戴防毒面具了。”杨钦点点头：“好的，我之后试试，氯苯的味道确实太重了，而且还会吸附在衣物上。”其实，许秋之前在模拟实验室里尝试过各类溶剂。总体来说，氯仿、氯苯这种带氯原子的溶剂确实效果比较好，但部分体系用THF，同样也能表现出不错的器件性能，只是魏老师那边都是用手套箱操作的，不太好贸然更换溶剂氛围，因为可能会造成未知影响。很多领域在实验室里是一回事，到工业化的时候就是另外一回事了，会出现各种各样的问题。就比如，现在这个氯仿、氯苯溶剂的问题不解决，哪怕其他的条件都弄好了，在进行工业化刮涂加工的时候，工人必须要长时间穿戴防化服以及防毒面具，才能进行工作。而一切防护装置都是有极限的，不可能100%隔绝有毒溶剂，如果长时间干这个活，工人肯定就会慢性中毒。这也是为什么电子厂，穿戴防化服以及防毒面具的工种，每个月能比其他工种多拿1K、2K。无它，牺牲健康换来的。许秋三人戴好面具后，杨钦开始操作。他首先打开刮涂仪器的加热装置，设定温度为60摄氏度恒温，随后启动旁边的加热搅拌台，设定温度60摄氏度，转速300r.p.m.，对PCE10:PCBM，和PFN溶液进行搅拌。其中，PCE10:PCBM是有效层溶液，装在避光的小棕瓶内，PFN是臧超军和卢长军他们开发出来的一种聚合物传输层材料，用来取代传统的PEDOT:PSS传输层，构筑正结构的器件，被装在无色透明的玻璃瓶中，溶液也是无色透明的，粘度不大。许秋平时常用的器件结构是以氧化锌为传输层的倒结构器件，现在杨钦他们用的是柔性衬底，无法高温退火，很难使用氧化锌的结构，便选择PFN作为传输层材料。接下来，杨钦将悬臂上的剃须刀刀片取下，更换一枚新刀片，然后清理样品平台，放置一枚柔性衬底基片，并用夹具将基片伸展开、固定好，最后，用控制器调控刀片的位置，位于样品上方大约3-5毫米的位置。在过来的三个人里，学妹对蓝河实验室的关注度最低，基本上就是过来凑个热闹，打打酱油，而学姐是最为关注蓝河实验室情况的。“这个高度是怎么控制的，靠目测嘛？”戴上防毒面具后，陈婉清的声音有些瓮声瓮气的。杨钦尴尬一笑：“没错，现在就是靠目测，我已经建议蓝河去招个程序猿来写控制程序，这段时间正在面试呢。”陈婉清耸了耸肩：“好吧……”这大概就是科创公司的真实写照吧，从某种程度上科创公司和做科研也差不多，都是在探索一个比较前沿的领域，只是科创公司为的是商业化的应用，失败的代价很大，概率也很高，如果成功了，收获自然也很高。待两个加热台的温度均保持在60摄氏度后，杨钦开始刮涂实验，首先是PFN溶液。他用去掉针头的一毫升一次性注射器，吸取了大约200微升的溶液，挤出到柔性衬底的一侧，然后启动控制台。刀片在基片上方缓缓刮过，带动着溶液经过基片，形成了一层薄膜。之后，还要进行100摄氏度的退火操作，让薄膜上残留的溶液完全挥发。整个过程消耗的时间比旋涂略微长一些，另外一个问题是比较费溶液，正常旋涂只需要70-100微升，如果是喷涂的话只需要15-20微升，这里刮涂却需要200微升。杨钦继续又用同样的方法刮涂了一层PCE10:PCBM有效层。退火期间，陈婉清问道：“另外一个传输层和电极怎么解决，是全溶液法吗？”“没错，”杨钦回复道：“另一个传输层材料用的是PDINO，电极材料用的是银纳米线，分别用刮涂法和滴涂法制备。”PDINO是PDI的衍生物，可以作为传输层，替代正结构的金属钙。“我还以为是蒸镀呢，”许秋接话道：“如果这样的话，你们能做到3%、4%的效率，其实也不算低了。”“是啊，”杨钦点点头，“就是器件性能有点不太稳定。”随后，杨钦再次刮涂PDINO、滴涂银纳米线电极，完成了一批器件的制备。因为全溶液法不需要蒸镀，所以器件制备的总体速度比在魏兴思组里要快一些，排除溶液配制、清洗基片的操作，只花费了一个多小时的时间。结束实验后，四人脱下防毒面具，离开化学实验室，返回器件实验室，杨钦把新制备的器件交由他的一个同事。这时，许秋隐隐觉得有些不对劲，他数了数人头，发现加上杨钦，房间里面一共有六个白大褂。仔细一看，蓝河居然亲自上阵做着实验。蓝河看了众人一眼，说道：“杨钦你带他们先去办公室坐一会儿，我等下马上过来。”“好的。”杨钦把许秋三人领到隔壁的办公室，然后用一次性纸杯帮忙用饮水机接了三杯水。坐下后，许秋随口问道：“你们这边的实验室建设有多久了？”杨钦想了想，说道：“大概半年多吧，我是春季入职的，最开始几个月一直在装修，差不多两个月前才刚刚把器件实验室弄好，然后就是一直尝试，一直失败，直到上周效率才刚刚破4%，这周蓝河就把你们给请来了。”陈婉清关注的点比较独特：“春季入职？”“是啊，”杨钦无奈说道：“交大那边，我的导师不放人，就延毕了半年。对了，你们都是魔都综合大学的？”“嗯，我来给你介绍一下，”许秋主动说道：“我是今年直博新生，博一，这是我的学妹，韩嘉莹，大四刚刚保研，这是我的学姐，陈婉清，博三，明年毕业，嗯，我们学校的博士是三年。”“三年，真好啊，”杨钦摇了摇头，叹了口气：“哎，我当时就是一念之差，选择了交大，要不是我态度强硬，估计导师得延我一年。”“其实哪里都差不多啦，”陈婉清安慰道：“现在我们学校的教授们听说一直在联合给学校提意见，说要把博士的年限提升为四年，说不定过几年也改了呢。”PS：新的一个月到来，月初万字更新，求月票、推荐票~