监考完毕后，这学期许秋在课业上的事情算是全部了结，接下来就可以把全部的精力，都投入到科研上来了。许秋直接返回材一216，然后发现办公室里的人并不多。几个本科生都没有过来，大概率是他们的考试还没有考完。今天是第19周的周三，一般材料系会把像学位专业课之类的大课考试时间，安排到非常靠后面。比如，之前许秋考《纳米材料学》的时候，考试时间就被安排在了第20周的周五，也是理论上学校最晚的考试时间。而有一些专业，在19周就结束了全部的考试，相当于他们比材料系多了一周的假期。段云和陈婉清也不在办公室，大概是去各自公司实习去了。邬胜男可能是在江弯做合成，最近她在大批量的合成Y系列材料。田晴不知道是考试去了，还是干嘛去了，总之，也没有见到她的影子。韩嘉莹在码字肝文章。莫文琳在里间实验室做着实验，继续制备叠层器件。吴菲菲和孙沃，她们最近把锡基二维钙钛矿器件的效率艰难提到了2%，正在讨论接下来的优化方案。新来的准博士生，范文堂坐在邬胜男的位置上，阅读着文献。扫视了一圈，许秋先是走到范文堂那边，了解了一下范文堂的情况。现在学姐三天两头不在实验室，交接工作的事情，很多时候都是由许秋和韩嘉莹代为帮忙的。对于范文堂这样的新人，现阶段最主要的事情，就是熟悉主要的实验操作方法，以及阅读领域内的文献。实验操作的话，陈婉清已经带着范文堂过了一遍器件制备的流程，但因为最近都是莫文琳在帮许秋做叠层器件，轮不到他这个新人上场。因此，范文堂主要就是负责清洗基片这种简单的活，每天过来的首要任务，就是先洗24片干净的基片出来。文献阅读方面，因为组里发表的文章足够的多，所以范文堂只要把组里的有机光伏相关的文献吃透，就足够他对当下领域的发展近况有比较深入的了解。毕竟，组里的工作在各个细分领域几乎都做到了最前沿，而且还有许秋写的两篇综述，也可以了解一些有机光伏领域的历史。对于一个新人来说，文献方面在前期做到这种程度已经差不多了，剩下的可以一边做实验，一边阅读最新的文献进行补充。许秋对于范文堂近期的表现还是比较满意的，对方在科研方面的悟性并不低，很多时候都是一点就通。按照现在这个趋势，许秋估摸着等到下学期开学，范文堂就可以当做一个完整的战斗力开始使用了。倒也正常，范文堂毕竟是准博士生，相当于已经有两三年以上工作经验。而且，在硕士期间范文堂就能发表两篇SCI一作，其中一篇还是一区的AFM。凭借这些学术成果，范文堂展现出来的科研能力，应该已经超过九成以上的其他硕士生了。当然，之所以能够超过这么多人，主要也和现在研究生扩招有关，导致研究生中“研究”两字的水分变得越来越大，出现了很多单纯为了学位而读研的人，而非为了科研而读研。许秋和范文堂交流了一会儿，解答了对方提出的几个问题，然后走到韩嘉莹那边，查看学妹写文章的进度。韩嘉莹正在撰写PTQ系列材料光电性能的描述部分，看到许秋走了过来，有些开心，主动聊了起来。然后，许秋就发现学妹的工作效率直线下降，一边聊天一边打字，好几个单词都拼写错了。于是，许秋和学妹打了声招呼，果断开溜，还是不打扰她了。许秋再次前往里间实验室，查看莫文琳的实验进展。莫文琳现在还在基于许秋组会上的思路进行摸索，到现在一共制备了两批器件。虽然她制备的器件最高效率达到了16.42%，已经超过了学妹之前创下的效率记录，但是距离许秋摸索出来的17.36%，还是有一个百分点的差距。毕竟是现实嘛。现实和模拟实验室相比，除了摸索用时比较长这个最大的不同之外，在具体的实验次序上也有差异。比如膜厚与转速的对应关系，在现实中做实验，不会上来就先做这个。而是会先通过调控溶液浓度、转速，把最佳的条件摸索出来。再去补充扫描电子显微镜、光吸收光谱表征，换算得到膜厚与转速、浓度的对应关系。进而得到最优条件下的有效层的膜厚，绘制出器件效率随底电池、顶电池膜厚变化的二维图谱。也就是说，现实中做叠层器件，不是按照顶电池、底电池膜厚来规划的，而是按照溶液浓度、转速来规划的。在做器件的时候并不知道具体的膜厚，只有一个大概的估计，比较吃经验。主要也是现实中做实验，需要从节省时间的角度来考虑，而在模拟实验室中就不需要这般考虑，怎么方便怎么来。当然，这也不是什么非常关键的问题，虽然表述方法不同，但背后的逻辑是一致的。许秋检查了一下莫文琳的实验规划，发现她在膜厚的优化区间中存在一些问题。她过多的参考了原先三元底电池，二元顶电池叠层器件的经验。而实际上，现在发展成为二元底电池，三元顶电池叠层器件后，情况有了很大的不同。比如，原先三元底电池，二元顶电池的最优条件，是顶电池厚度110纳米，底电池厚度220纳米。现在的二元底电池，三元顶电池的最优条件是，顶电池厚度130纳米，底电池厚度190纳米。偏差了20-30纳米的膜厚，反应在器件效率上，可能就会相差1%-2%。另外，现实中用到的是以浓度、转速作为实验条件的，当体系发生变化后，比如二元体系变更为三元体系，同样浓度、转速下得到的膜厚也会与之前有所不同。换言之，看似只是把PCBM的位置挪动了一下，实际上前后两个体系的差异已经非常大了，因此需要重新摸索条件。现在的莫文琳，就相当于在16%等效率线的边缘不断摸索，自然取得难以突破。许秋要做的事情，就是把她引导到16%等效率线中心的位置，去找到那个可以突破17%的机会。于是，许秋考虑片刻，说道：“我这边结合之前得到的EQE曲线，用半经验模型分析了一番，最终的结论就是，你可以把顶电池的厚度做厚一些，底电池的厚度减薄一些。当然，也不要把厚度改变的太多。”“噢，好的，”莫文琳点点头，“那我明天试一试，现在这批器件已经快旋涂好了，就差蒸镀了。”说完，莫文琳的内心嘀咕着：“半经验模型现在都这么NB了嘛，真的能够指导具体的实验？我一直都以为那是在讲故事呢……不过既然是许秋说的，应该不是在忽悠我吧。”其实，许秋是在忽悠她，但也不是完全是在忽悠她，总归要给自己的结论冠以一个比较合理的解释嘛。他这相当于是已知结论，去反推过程，通过外量子效率EQE曲线和光吸收情况，确实是可以计算出理论短路电流密度的。不过，现实中很少用这种方法，因为当数据量不够充分的时候，每次器件的EQE曲线都会有所偏差，所以用之前的数据去估计之后的数据，出来的结果常常不准确。只有许秋这种手中握有大量实验数据的人，才能够给出预测。之后，许秋又给邬胜男那边打了个微信电话，关心了一下博后学姐的实验进度。然后，许秋得知邬胜男现在还在合成的过程中，不过马上就能拿到最终的产物了，Y系列材料的合成周期并不短，一般要十天左右。逛了一圈，许秋关心了一波组员，最后返回自己的办公桌位上。这些便是许秋平常要做的工作，既然当上了组里有机光伏团队的负责人，就需要不定时的了解其他成员的工作进展，并随时给她们提供指导，防止她们走错方向。其实，这也是正常课题组导师应该履行的责任。接下来的两天，许秋继续完善《科学》文章。虽然这篇工作只有2500个字，但是许秋每看一遍，都能看出来一些需要修改的地方。而且，最近接连更换体系，也需要把这些更改的部分反映到文章中去。不然如果出现类似“报道的效率是A体系的，结果文章中其他表征写的却是B体系”这样的情况，那就尴尬了。其实，像组里之前投稿出去的不少文章，哪怕是AM这种档次的，因为投的比较快，比较急，所以实际上或多或少还是存在漏洞的。至少，细看的话，一两处语病总是能找出来的。当然，一般研究者也会不在意这种小毛病，只要不是漏洞多如筛子上的孔眼，影响到大家的阅读就行。因为，大家都知道，阅读这种学术文献，包括一些书籍，重要的是文字内部的观点、思路。换言之，他们看重的是文章的亮点、优点，至于文章的一些小缺点，选择性忽视就可以了，关键之处还是自己能不能从中得到什么收获。包括许秋看一些发表在CNS顶刊上的文章，都会出现图片上标注错误的情况。不过，别人是别人，自己是自己，对于自己的第一篇《科学》，许秋还是要尽量的把它打磨的完美。除了文章方面，许秋也带着莫文琳新做了一批器件，再次把叠层器件的效率向上突破了一些，达到了16.52%。不过，现实中的器件性能，还是滞后于模拟实验室很多的。现在模拟实验室重复了许秋之前17.36%的结果，制备了上千片器件，又把效率往上波动了一些，做到了17.50%。同时，模拟实验人员也学会了许秋的套路，会自发的批量复制器件进行重复性实验了，这使得模拟实验室的摸索效率进一步的提升。以往一周时间可以把某个条件摸索到最优，现在可能三四天的时间就能完成。不过，许秋预感17.50%应该也是这个体系的尽头了。现在基本上找不到加工工艺方面进一步优化的空间了。除非更换有效层的材料，但那就是另外的工作了。当然，17%已经足够好了。最早的时候许秋是以15%为目标，后来变更为了16%，现在是17%。如果继续冲刺18%的话，万一上不去怎么办呢。也不能太贪心，现在的成果已经有很大的机会能发表一篇《科学》，还是及早让成果落袋为安比较好。周五下午，许秋和莫文琳在里间实验室制备器件。他们打算今天晚上把器件做好，放在蒸镀舱里“闷”一天，等周六过来加个班，把结果测试出来。莫文琳说她这批器件手感非常的好，值得交出她的“处女加班”。这时，魏兴思从外面走了进来，扫视了一圈，如果制导导弹一般，锁定了许秋的位置后，便朝他快步走了过去：“许秋，器件做的怎么样？”“现在最高16.5%，”许秋回应道：“今天打算再做一批，真空放置半天，等周六过来测试。”“辛苦了，辛苦了。”魏兴思说完，看了一眼外面办公室的吴菲菲，说道：“许秋，你跟我来一下。”“好。”许秋有些疑惑的跟着魏兴思，走到外面办公室。魏兴思拍了拍手，示意办公室的众人听他讲话，随后说道：“是这样的，之前孙沃在组会上提到有机和钙钛矿器件混着制备，会对钙钛矿器件的性能造成影响，我觉得很有道理。”“但如果反过来想，制备钙钛矿器件的用到DMF等溶剂，大概率也是会对有机器件造成影响的，毕竟互为反溶剂嘛。”“既然这样，因为许秋他们在冲刺有机叠层器件的高效率，所以，接下来的这段时间，吴菲菲你们钙钛矿团队的实验就先停一停，等许秋他们把效率冲上去再说，你们觉得呢？”“没问题。”吴菲菲当即表态，孙沃也点头应和。“行，”魏兴思满意的说道：“那钙钛矿的实验就先停一停，这段时间，吴菲菲你就带着孙沃一起写综述吧，把手套箱让给有机光伏团队……”魏兴思转头，看向许秋：“争取每天做一批器件，把效率早日冲上17%，怎么样？”“嗯……可以。”许秋点了点头。其实让有机团队独占手套箱这个想法，许秋之前也不是没有考虑过。但他作为学生，自己提出来有些不好，现在魏兴思主动提出来，而且吴菲菲、孙沃也没什么意见，许秋也就顺水推舟，应了下来。至于一天一批器件，也是可以做到的。比如，第一天晚上制备好第一批器件，在蒸镀舱“真空放置”到第二天的白天，然后第二天的白天开始制备第二批器件，同时测试第一批器件的性能，再把第二批器件“真空放置”到第三天的白天，以此往复……唯一的问题就是需要连轴转，工作强度有些高。不过，这也不是什么大的问题，许秋决定让他自己、莫文琳、韩嘉莹三个人轮换着进行实验。三天三批，分摊下来，就是每人三天做一批器件，这个工作强度就一般般了。另外，既然要冲刺效率，那么手套箱的再生也可以做一做，尽量把各方面都做到最好。近期旋涂手套箱的氧含量就经常处于10ppm以上，说明内部的溶剂氛围非常浓重，需要好好清理一下。这或许也是莫文琳器件性能做不上去的一大原因。于是，许秋提议道：“我们周六再生吧。”魏兴思没什么意见：“可以，你来安排就好。”于是，许秋登录学校的危化品订购网站，到药品仓库订购了一瓶体积分数95%+5%的氮氢混合气。因为钢瓶属于压力容器，有一定的危险性，所以在实验室存放的时候，理论上都需要放在专门的钢瓶柜中，防止因地震等突发情况而导致钢瓶倾倒，也能减缓钢瓶爆炸带来的冲击波。不过，邯丹材一216这个实验室是几年前建设的，那个时候对于钢瓶柜这种压力容器的安全要求还没有那么高，都是用临时的绑带固定的。现在新建的实验室，基本都要求用钢瓶柜了。比如江弯实验室在设计的时候，就必须配制钢瓶柜，还被强制需要采用集中供气的手段，都是从安全的角度考虑的。说起压力容器的安全问题，之前魔都综合大学化学系，就有一位本科生因为使用反应釜，操作不当，导致手被炸断了。近期，又有新闻报道，中科院化学所也出事故了。据说有一个联合培养的专硕，硕士一年级，女性，在进行高压釜加氢反应的时候，降温过程中发生爆炸，颅骨碎裂，当场死亡……R.I.P.虽然许秋没有用过高压反应釜，但也有所了解，知道那玩意比钢瓶危险多了。钢瓶有压力表，有减压阀，而且在设计的时候充分考虑了爆炸风险，也有使用年限的要求，因此很少有听说钢瓶自发爆炸的。而普通的水热釜是没有压力表的，当从外界开启水热釜的时候，面对的就是一个薛定谔的水热釜，就像是一个“黑洞”一样，谁也不知道里面具体是个什么情况。因此通常都是需要让水热釜充分冷却足够长的时间，确保其内部的温度和压力恢复正常，才会打开釜体。这位硕士生出现事故具体的情况，许秋并不了解。大概率是提前进行了开釜操作，结果釜体内部的压力非常高，盖子直接就蹦头上了。背后的问题，虽然可能是多方面叠加的结果，但主要也是国内普遍对实验室安全的不重视。如果，再引申下去，就是国内比较追求“快”，或者说“急功近利”。比如一些课题组要求多久多久必须出成果，合成反应必须在几天内做好，做不好就是工作态度不认真之类的。很多学生因为没有经历过大风大浪，在被导师反复PUA下，跳楼轻生的情况都有出现，为了赶实验进度，忽视了安全，也是非常有可能的。其实，在初期一穷二白的时候，确实可以这种蛮干，追求快速的提升，去追赶先行者。但是当国内科研发展到一定程度的时候，有效的管理，安全方面的考量，或许就成为了实现进步的关键壁垒。就像很多行业初期可以野蛮成长，当成长到一定规模之后，必须要加以约束，不然就会出现尾大不掉的现象，包括某妄图插手银行业务的企业，现在就开始被制裁了。许秋在网上下单后，大约半小时后，药品仓库的送气大叔就旋转着氮氢混合气钢瓶过来了。这位大叔断了一根手指，不知道是什么原因。不过，他运输钢瓶的手法非常的娴熟，钢瓶侧着大约有15度的夹角，旋转瓶身，钢瓶就会一边旋转，一边向前移动。送气大叔到了216的门口，孙沃前去接应。孙沃现在是负责实验室钢瓶的人。因为用于固定钢瓶的临时绑带是有限的，所以孙沃把原先空的氮氢混合气的钢瓶取出，又把新的钢瓶换回去。其实，如果细究的话，这种运送钢瓶的方法，也是存在安全隐患的。钢瓶要上二楼，肯定是坐电梯上来的。送气大叔是直接扶着钢瓶，跟随电梯一同运输。而比较安全的做法是安排两个人运送，一个人负责把钢瓶运到电梯上，然后人不进来，按下对应楼层的按钮，另外一个人在楼上进行接应，把钢瓶取出来。换言之，就是让钢瓶自己坐电梯上楼。同时，在这个过程中，电梯也暂时禁止其他人使用。这样可以避免出现意外情况。比如万一钢瓶在电梯中即将爆炸，人就在旁边连逃生的空间都没有，只能眼睁睁的看着自己被炸死。不过，实际操作上，如果真的如此注重安全，就需要投入很多额外的成本。包括宣传成本，培养学生、老师这方面的意识，还有额外的人力成本，需要多聘请几个送气大叔。其实，国内安全教育也是从大概2015年左右才开始大力的推行，之前甚至连研究生必修的《实验室安全教育》课程都没有。包括对危化品的管制也是从2015年左右开始的，之前购买药品都是随便买的。后来就需要走学校药品仓库的流程，像丙酮之类易制毒的药品还需要院系审核才能购买，还需要定期填写安全自查表。或许，这就是国内发现，科研圈之前野蛮成长的路线，已经不适合当下的情况了。不过，改革的过程总是非常艰难的，会遭遇各种各样的阻力。很多政策出台之后，执行起来的阻力非常大，因为或多或少会损害一些人的利益。但只要方向是对的，就总会有成功的那一天。PS：求保底月票。