第一百一十五章 学妹的另一面
《我有科研辅助系统》作者：肥美的韭菜 2021-04-23 07:40
“许秋，你明白什么了？”
“我想到了进一步提升器件性能的思路。”
许秋定了定心神，缓缓道来：
“目前，我的体系，是氯仿溶剂下的器件性能最高，在9%以上，而用氯苯溶剂冷涂出来的器件性能非常低。
只有在用氯苯溶剂热涂的条件下，器件效率才能勉强与氯仿溶剂相当，达到9%，之前我一直没想明白其中的原因。
而刚刚学姐提到，旋涂时溶液的温度不同，会体现在旋涂得到的薄膜的光吸收光谱中。
这说明，我这种材料与传统的低结晶性聚合物材料不同，旋涂时的处理温度，会显著影响其薄膜的显微形貌。
学姐测试光吸收的时候用的溶剂都是氯苯吧？”
“没错，我用的都是氯苯溶剂，氯仿溶剂也没法加热啊。”陈婉清道：
“这和你说的内容有关系吗？”
“当然有关系，别急嘛，”许秋道：
“在有机光伏体系中，理想的有效层薄膜的显微形貌中，要有三相结构，包括纯聚合物相、纯pcbm相以及两者的共混相。
假如聚合物材料的本征结晶性过强，且不加以抑制，在得到的有效层薄膜中就会形成非常大的晶区，从而挤压共混相的占比，不利于器件性能的提高。”
“我好像懂了，”陈婉清似有所悟：
“你是说你的体系因为聚合物高结晶性，所以可以将注意力集中在优化有效层的共混形貌上。
那么，具体怎么操作呢？”
许秋做出一副“孺子可教也”的神态。
在收获学姐的一个白眼后，他认真解释道：
“聚合物的结晶不是瞬间完成的，而是需要一定的时间。
在旋涂，也就是有效层成膜过程中，溶剂挥发的速度越慢，留给聚合物结晶的时间就越多，那么得到的共混薄膜中聚合物的晶相尺寸就越大。
我们来分析之前采用的两种溶剂。
氯仿是低沸点溶剂，即使常温下旋涂，溶剂挥发速度也很快，同样它的成膜过程也很快。
在这样的条件下，聚合物相的结晶程度能够被控制在合理的尺度范围内。
但由于氯仿的沸点很低，无法对它进行加热处理，因此对于具体尺度我们很难进行精细的调节。
而氯苯溶剂，直接冷涂，溶剂挥发很慢，成膜过程同样很慢，这就导致聚合物的结晶相非常多，这也是其对应的器件性能不好的原因。
而热涂法，因为提高了温度，溶剂挥发速度随之提高，成膜速度变快，聚合物结晶相减少，性能就提高了。
虽然目前来看，基于氯苯溶剂的器件性能不如氯仿的高，但可以通过控制旋涂过程中的温度，做到精细控制。”
“可是，我记得你测试时，用的是90摄氏度的氯苯溶液热涂的。”陈婉清道：
“而氯苯的沸点也就是130摄氏度，向上调节的空间也不大吧。”
“这不是还有40摄氏度的余地嘛，”许秋道：
“况且，之前我们的热涂法，主要目的是加速溶液溶解，而非结晶性方面的考量，所以基片还是用的冷基片。
这种方法只是伪·热涂法。
我们可以对此改进，除了加热溶液，连同基
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“我想到了进一步提升器件性能的思路。”
许秋定了定心神，缓缓道来：
“目前，我的体系，是氯仿溶剂下的器件性能最高，在9%以上，而用氯苯溶剂冷涂出来的器件性能非常低。
只有在用氯苯溶剂热涂的条件下，器件效率才能勉强与氯仿溶剂相当，达到9%，之前我一直没想明白其中的原因。
而刚刚学姐提到，旋涂时溶液的温度不同，会体现在旋涂得到的薄膜的光吸收光谱中。
这说明，我这种材料与传统的低结晶性聚合物材料不同，旋涂时的处理温度，会显著影响其薄膜的显微形貌。
学姐测试光吸收的时候用的溶剂都是氯苯吧？”
“没错，我用的都是氯苯溶剂，氯仿溶剂也没法加热啊。”陈婉清道：
“这和你说的内容有关系吗？”
“当然有关系，别急嘛，”许秋道：
“在有机光伏体系中，理想的有效层薄膜的显微形貌中，要有三相结构，包括纯聚合物相、纯pcbm相以及两者的共混相。
假如聚合物材料的本征结晶性过强，且不加以抑制，在得到的有效层薄膜中就会形成非常大的晶区，从而挤压共混相的占比，不利于器件性能的提高。”
“我好像懂了，”陈婉清似有所悟：
“你是说你的体系因为聚合物高结晶性，所以可以将注意力集中在优化有效层的共混形貌上。
那么，具体怎么操作呢？”
许秋做出一副“孺子可教也”的神态。
在收获学姐的一个白眼后，他认真解释道：
“聚合物的结晶不是瞬间完成的，而是需要一定的时间。
在旋涂，也就是有效层成膜过程中，溶剂挥发的速度越慢，留给聚合物结晶的时间就越多，那么得到的共混薄膜中聚合物的晶相尺寸就越大。
我们来分析之前采用的两种溶剂。
氯仿是低沸点溶剂，即使常温下旋涂，溶剂挥发速度也很快，同样它的成膜过程也很快。
在这样的条件下，聚合物相的结晶程度能够被控制在合理的尺度范围内。
但由于氯仿的沸点很低，无法对它进行加热处理，因此对于具体尺度我们很难进行精细的调节。
而氯苯溶剂，直接冷涂，溶剂挥发很慢，成膜过程同样很慢，这就导致聚合物的结晶相非常多，这也是其对应的器件性能不好的原因。
而热涂法，因为提高了温度，溶剂挥发速度随之提高，成膜速度变快，聚合物结晶相减少，性能就提高了。
虽然目前来看，基于氯苯溶剂的器件性能不如氯仿的高，但可以通过控制旋涂过程中的温度，做到精细控制。”
“可是，我记得你测试时，用的是90摄氏度的氯苯溶液热涂的。”陈婉清道：
“而氯苯的沸点也就是130摄氏度，向上调节的空间也不大吧。”
“这不是还有40摄氏度的余地嘛，”许秋道：
“况且，之前我们的热涂法，主要目的是加速溶液溶解，而非结晶性方面的考量，所以基片还是用的冷基片。
这种方法只是伪·热涂法。
我们可以对此改进，除了加热溶液，连同基