第四十章 考試月（上）

　　考試月第一周，許秋每天的日程，按照計(jì)劃有條不紊的進(jìn)行著。

　　模擬實(shí)驗(yàn)室。

　　繼續(xù)上周的實(shí)驗(yàn)。

　　之前遇到的問題是有效層溶液應(yīng)該熱涂還是冷涂。

　　許秋考慮了幾十秒后，他一拍腦門，做出決定：

　　既然不清楚哪個(gè)條件好，那便都試試看就知道了。

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)給出答案的。

　　他之前修讀過《高分子化學(xué)》，知道高聚物和小分子有很多不同之處。

　　對(duì)于高分子聚合物材料來說，它不是純凈物，而是由不同分子量的聚合物組成的混合物。

　　因此，研究者們難以對(duì)其中組分進(jìn)行精確計(jì)量，只能通過實(shí)驗(yàn)手段計(jì)算它的平均分子量。

　　通常用數(shù)均分子量、重均分子量、多分散系數(shù)來表征聚合物材料的分子量及其分子量的分布情況。

　　也因此，對(duì)于不同批次制備的高分子材料，它們的分子量、多分散系數(shù)都不同，那么性質(zhì)自然就會(huì)有所差異，就算是同一批次的材料，彼此都會(huì)有細(xì)微的區(qū)別。

　　所以涉及到高聚物材料，摸索得到的實(shí)驗(yàn)條件一般只對(duì)同一批次有效，如果換一個(gè)批次，那么最佳實(shí)驗(yàn)條件就會(huì)改變。

　　好在學(xué)姐一次性買了500毫克的PTB7-TH，夠用幾個(gè)月，所以花費(fèi)一些功夫摸索出最佳條件還是很有必要的。

　　結(jié)合文獻(xiàn)中其他研究者的實(shí)驗(yàn)條件，許秋設(shè)計(jì)了自己的實(shí)驗(yàn)方案。

　　他先是把上次稀釋過后的25#15#溶液，再次用移液槍加入833毫升氯苯溶劑，將其稀釋至10毫克每毫升，重新標(biāo)記為25#10#，然后放置在90攝氏度的加熱攪拌臺(tái)上。

　　然后將10#溶液從加熱攪拌臺(tái)上取下，放在瓶架上等待其自然冷卻。

　　另外的15#和20#溶液，則不進(jìn)行操作，仍然放在加熱攪拌臺(tái)上。

　　一共得到四組溶液，其中10#用于冷涂，15#、20#、25#10#用于熱涂。

　　12片基片，每組溶液采用3種轉(zhuǎn)速，暫定為1500、2000、2500r.p.m.。

　　為了減少實(shí)驗(yàn)變量，他決定不加溶劑添加劑、不進(jìn)行退火操作。

　　接著進(jìn)行旋涂、蒸鍍、測(cè)試。

　　最終，這批器件的最高效率產(chǎn)生在“20#，2500”樣品，為8.22%。

　　其余所有樣品的效率值也均在7%以上。

　　完成實(shí)驗(yàn)后，許秋將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄到實(shí)驗(yàn)記錄本上，然后進(jìn)行分析：

　　首先，當(dāng)前實(shí)驗(yàn)條件下，溶液濃度越高，光電性能越好。

　　其次，當(dāng)前實(shí)驗(yàn)條件下，冷涂法和熱涂法對(duì)器件性能的影響不大。

　　最后，共使用了12種實(shí)驗(yàn)條件，但器件的光電性能波動(dòng)變化較小，這說明PTB7-TH這種材料性能確實(shí)優(yōu)異，對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的依賴性較低。這一點(diǎn)是和P3HT相比較的，他聽學(xué)姐說在她最早做P3HT的時(shí)候，完全參照文獻(xiàn)的實(shí)驗(yàn)條件，器件效率卻只有1%不到。

　　對(duì)最佳效率8.22%這個(gè)數(shù)據(jù)，許秋還是比較滿意的，畢竟這是第一次嘗試。

　　雖說其他研究者的文章報(bào)道出的結(jié)果普遍在10%以上，甚至最高都做到了12.2%，但那是他們是經(jīng)過不斷摸索，反復(fù)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)條件后，得到的最佳性能。

　　之后，許秋基于上次的結(jié)果，改變轉(zhuǎn)速，又做了一批器件。

　　他制備了20#溶液在2500、3000、3500r.p.m.轉(zhuǎn)速下的樣品。

　　最高效率產(chǎn)生在“20#，3000”樣品，為8.40%。

　　…………

　　周日，許秋收到了學(xué)姐的消息，說PEN基片已經(jīng)快遞到實(shí)驗(yàn)室了。

　　許秋便跑了趟實(shí)驗(yàn)室。

　　“咦，許秋，你怎么來啦。”陳婉清道。

　　“學(xué)姐不是說PEN基片到了，我就過來看看?！痹S秋道。

　　“我就是通知你一下，你現(xiàn)在又不做實(shí)驗(yàn)，還不好好復(fù)習(xí)去?！标愅袂遄焐线@么說著，但還是起身進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，將PEN基片取了出來。

　　許秋接過基片，仔細(xì)查看。

　　基片是卷起來的一大卷，彎折起來質(zhì)感偏硬，它的表面是透明的，有一點(diǎn)點(diǎn)淡黃色，單面鍍有ITO，有ITO的那一面上覆蓋著一層可揭掉的塑料保護(hù)膜。

　　許秋呼喚系統(tǒng)：

　　“系統(tǒng)，可以只復(fù)制PEN基片，而不改變模擬實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的其他物品嗎？”

　　【可以?！?p>　　“那復(fù)制吧?！?p>　　【復(fù)制成功?！?p>　　許秋突然想到，這樣豈不是可以把其他東西也帶到模擬實(shí)驗(yàn)室來了。

　　不過仔細(xì)想想，好像也沒什么用，就算能帶進(jìn)來也帶不出去，只是虛擬的罷了。

　　他將手中的PEN基片放回原處，問道：

　　“學(xué)姐，最近實(shí)驗(yàn)順利嗎？”

　　“我最近準(zhǔn)備做PTB7-TH的器件，但是這東西好像不太好溶解。”陳婉清皺了皺眉。

　　“這樣啊，實(shí)驗(yàn)條件是什么？”

　　“唔……我用的氯仿溶劑，總濃度是10毫克每毫升，給受體質(zhì)量比1:1，也就是加了5毫克的PTB7-TH。

　　但是攪拌了好幾天，溶解的還是不好，瓶壁上總會(huì)有固體殘留。

　　但我又不敢把聚合物的濃度調(diào)太低，怕溶液的成膜性不好。

　　之前做P3HT的時(shí)候就沒有這種問題，哎?！标愅袂宓?。

　　許秋暗自想著：“學(xué)姐的進(jìn)度有點(diǎn)慢啊，要是這樣發(fā)展下去的話，等一個(gè)月后，就算我把最優(yōu)條件摸索出來，也不敢直接拿來用啊。

　　不如給學(xué)姐點(diǎn)提示，一步步引導(dǎo)學(xué)姐，讓她先試出來一個(gè)差不多的條件，最后我再把最優(yōu)條件拿出來，就不會(huì)顯得那么突兀了?！?p>　　想到這里，他便說道：

　　“或許可以試試給溶液加熱，我最近在復(fù)習(xí)《高分子化學(xué)》，看到了里面有個(gè)時(shí)溫等效原理，覺得可以把它拓展到溶液溶解問題中，我覺得提高溫度應(yīng)該可以加速聚合物溶解?！?p>　　“可這是氯仿溶劑啊，噢——”陳婉清道：“你是指換溶劑，用氯苯、二氯苯嗎，那會(huì)不會(huì)太費(fèi)原料了？”

　　“舍不得孩子套不得狼，”許秋道：“而且如果用噴涂法，一次也就用20微升，一毫升溶液能用40多次，就算用了10毫克PTB7-TH，也不過140塊錢，平均下來做一片基片的溶液成本才三塊多?！?p>　　“你的數(shù)學(xué)真好，”陳婉清道：“聽起來好像有點(diǎn)道理的樣子，好呀，那我試試看?！?p>　　許秋不太放心學(xué)姐的實(shí)驗(yàn)操作能力，又補(bǔ)充道：

　　“加熱溫度可以稍微高一些，比如75度、90度之類的，在氮?dú)夥諊鷥?nèi)聚合物和PCBM還是比較穩(wěn)定的?！?p>　　“好呀，好呀。”陳婉清點(diǎn)點(diǎn)頭，記錄了下來。

　　這下，應(yīng)該沒問題了吧。