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第四十章 考试月(上)

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    考试月第一周,许秋每天的日程,按照计划有条不紊的进行着。

    模拟实验室。

    许秋继续上周的实验。

    之前遇到的问题是有效层溶液应该热涂还是冷涂。

    考虑了几十秒后,他一拍脑门,做出决定:

    既然不清楚哪个条件好,那便都试试看就知道了。

    实验结果会给出答案的。

    他之前修读过《高分子化学》,知道高聚物和小分子有很多不同之处。

    对于高分子聚合物材料来说,它不是纯净物,而是由不同分子量的聚合物组成的混合物。

    因此,研究者们难以对其中组分进行精确计量,只能通过实验手段计算它的平均分子量。

    通常用数均分子量、重均分子量、多分散系数来表征聚合物材料的分子量及其分子量的分布情况。

    也因此,对于不同批次制备的高分子材料,它们的分子量、多分散系数都不同,那么性质自然就会有所差异,就算是同一批次的材料,彼此都会有细微的区别。

    所以涉及到高聚物材料,摸索得到的实验条件一般只对同一批次有效,如果换一个批次,那么最佳实验条件就会改变。

    好在学姐一次性买了500毫克的PTB7-TH,够用几个月,所以花费一些功夫摸索出最佳条件还是很有必要的。

    结合文献中其他研究者的实验条件,许秋设计了自己的实验方案。

    他先是把上次稀释过后的25#15#溶液,再次用移液枪加入833毫升氯苯溶剂,将其稀释至10毫克每毫升,重新标记为25#10#,然后放置在90摄氏度的加热搅拌台上。

    然后将10#溶液从加热搅拌台上取下,放在瓶架上等待其自然冷却。

    另外的15#和20#溶液,则不进行操作,仍然放在加热搅拌台上。

    一共得到四组溶液,其中10#用于冷涂,15#、20#、25#10#用于热涂。

    12片基片,每组溶液采用3种转速,暂定为1500、2000、2500r.p.m.。

    为了减少实验变量,他决定不加溶剂添加剂、不进行退火操作。

    接着进行旋涂、蒸镀、测试。

    最终,这批器件的最高效率产生在“20#,2500”样品,为8.22%。

    其余所有样品的效率值也均在7%以上。

    完成实验后,许秋将实验结果记录到实验记录本上,然后进行分析:

    首先,当前实验条件下,溶液浓度越高,光电性能越好。

    其次,当前实验条件下,冷涂法和热涂法对器件性能的影响不大。

    最后,共使用了12种实验条件,但器件的光电性能波动变化较小,这说明PTB7-TH这种材料性能确实优异,对实验条件的依赖性较低。这一点是和P3HT相比较的,他听学姐说在她最早做P3HT的时候,完全参照文献的实验条件,器件效率却只有1%不到。

    对最佳效率8.22%这个数据,许秋还是比较满意的,毕竟这是第一次尝试。

    虽说其他研究者的文章报道出的结果普遍在10%以上,甚至最高都做到了12.2%,但那是他们是经过不断摸索,反复改进实验条件后,得到的最佳性能。

    之后,许秋基于上次的结果,改变转速,又做了一批器件。

    他制备了20#溶液在2500、3000、3500r.p.m.转速下的样品。

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