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467 17%效率达成,为国争光!(求月票)(2/2)

我有科研辅助系统作者:肥美的韭菜 2021-04-23 07:40
休息的,全程都在专注的进行高强度操作。

    许秋有种身体被掏空,进入了“贤者时间”的状态。

    好在,结果非常的不错,终于取得了突破。

    而且,现在只是初步摸索的结果,之前数据量能做上去的话,器件性能还有进一步提升的空间。

    因此,现实中重复出超过17%效率的概率非常的高。

    许秋看了眼时间,距离考试结束还有二十分钟左右,便没有急着出去。

    他先是将当下的最佳条件,交给模拟实验人员进行批量重复,然后开始盘点叠层器件一步步走过来的历程。

    最开始,是基于半透明器件,制备较为简单的“四终端法”叠层器件,当时底电池用的是半透明器件,结果发现即使是薄层金属电极,光损失仍然非常高,最终的器件效率总是小于10%,这说明“四终端法”并不适合有机光伏体系。

    于是,许秋选择了“二终端法”,开始重新尝试,结果若干个体系试下来,终于把效率做到了10%。

    后来,经过一段时间的工艺摸索,许秋选择了两个高效率的体系,底电池j2:idic-4f,顶电池pce10:ieico-4f,器件效率终于突破12%,打破了当时叠层器件的世界纪录。

    再后来,许秋对“二终端法”的叠层器件的器件结构进行优化,不使用中间的薄层电极作为电荷复合层,而是直接用两层几乎透明的传输层取代,这样可以显著减小顶电池器件的光损失,极大的提升顶电池的电流密度,效率跃升到14%。

    接着,许秋在j2:idic-4f中引入pcbm,用于调控顶电池和底电池之间的光吸收,使两者的短路电流密度可以更加容易的匹配,成功将效率冲上15%,突破了有机光伏领域公认的一大门槛。

    然后,许秋看到y系列受体在叠层器件中的折戟沉沙,觉得在设计叠层器件结构的时候,不能单单以原单结器件的效率为基准,而是要更多的考虑底电池和顶电池的适配情况,于是他将idic-4f替换为光吸收范围偏向于短波长范围的idic-m,进一步将器件效率往上推进了一些,达到了155%。

    再然后,许秋试图寻找其他课题组开发的近红外非富勒烯受体,来取代原先组里使用的ieico-4f,结果发现国家纳米科学技术中心李丹课题组开发出来的coi8dfic,与之前自己的体系最为匹配,最终效率突破16%。

    前几天,学妹心血来潮做了一批器件,结果现实器件的效率反超了模拟实验室的结果,经研究发现“真空放置”可以提升部分体系器件的性能,通过这种策略,成功将效率提升至165%以上。

    同时,许秋还从李丹课题组的三元文章中获得了灵感,将pcbm从底电池有效层中取出,放到顶电池中,最后同样将器件效率提高到165%以上。

    现在,许秋整合了“真空放置”和“顶电池三元化”两大策略,亲手操作,终于将器件效率做到了1736%!

    盘点完毕,许秋感慨万分,想要拿到现在这个结果,确实非常的不容易。

    即使在有系统这个大杀器的情况下,叠层器件从零开始一步步优化,也花费了两个多月的时间。

    这是许秋迄今为止,耗时最长的一个工作。

    按照模拟实验室的工作效率是现实的十倍来计算,如果换算成现实时间,摸索的过程可能要长达一两年之久。

    其实,这也是cns级别的工作,普遍需要的工作量。

    除非是那种开拓新领域的发现,比如“用胶布撕石墨烯”之类的。

    但到了现在的阶段,这种新的领域想要开拓出来,非常的困难。

    哪怕是诺奖级别的科研大佬,也不能保证自己在有生之年里,还能够开拓出一个新的领域来,这非常的看运气。

    因此,现阶段都是在现有的领域中拼杀,试图在某个维度上有所突破。

    而突破所需要的时间,通常都是以年来计算的。

    这也是cns和am的不同,许秋叠层器件这一步步优化的过程,如果拆开发表文章的话,每一步优化都能发一篇am,甚至有的都能达到《自然》大子刊的级别。

    现在许秋把它们合到一起,只为冲击一篇cns。

    除了文章方面,许秋把有机光伏的世界纪录再次刷新,而且大幅领先于国际其他研究者,这是非常具有里程碑性质的事件。

    许秋也算是为国争光了。

    其实,2015年前,国内在光伏能源相关的研究非常的落后。

    根据漂亮国国家可再生能源实验室nrel,出具的各类光伏效率进展图中,包括硅、铜铟镓硒、砷化镓、碲化镉、有机光伏、钙钛矿等各种类型的效率世界纪录,国内上榜的次数不足一成。

    不足一成,那都是好听的说法,换成不好听的,就是几乎为0,榜单上几乎看不到国内高校或研究所的名字……

    占比较多的是nrel本身,它们就是漂亮国专攻光伏、能源相关的研究所,里面有若干个部门,分别攻关不同领域,魏兴思之前就是从那边出来的。

    另外上榜次数非常多的组织,还有漂亮国加利福尼亚大学洛杉矶分校,ucla;袋鼠国新南威尔士大学,unsw;瑞士洛桑联邦理工学院,epfl等等。

    当然,这张图表统计的时间是从1975开始的,国内几乎没有上榜,也和国内科研圈是近十年来才开始发力有关。

    现阶段,除了有机光伏外,包括钙钛矿光伏领域,国内的发展也非常好,取得了不少突破性的进展,也算是和有机光伏双管齐下。

    此时,现实中。

    讲台上的汪继增一直在观察着许秋,他自然听说过许秋的大名。

    不仅如此,他还经常跑到魏兴思课题组的网站上,查看许秋最近有没有什么新的工作发表。

    结果,每次看几乎都有新的文章出来,而且还都是自己求之不得的am级别以上的文章。

    因此,汪继增非常好奇这位传奇人物,是怎么做到发文章如喝水一般的呢?

    作为一个青椒学者来说,文章就是压在他们头上的一座大山。

    尤其是像他这种没有什么背景的青椒副教授,能否晋升教授,几乎全靠自己的学术成果。

    之前在监考助教的名单上看到了许秋,汪继增还有一丝莫名的感觉。

    想着能不能借此机会结识一下对方,请教一下发文章的秘诀,结果发现许秋非常的“高冷”,发完试卷就坐在后面的座位上。

    然后,纹丝不动。

    是真的那种纹丝不动。

    汪继增内心感慨,果然,别人成功不是偶然的。

    这种定力就不是自己能做到的。

    就在这时,汪继增突然看到许秋动了,好像要起身的样子。

    然后起了一半,没起来,又跌坐了回去,还发出了轻微的撞击声。

    这是在做什么,一种特殊的修炼手段吗?

    果然,大佬的世界,和我这等凡人并不一样。

    另一方面,许秋从模拟实验室返回现实,发现自己保持一个动作连续坐一个小时,屁股和腿都坐麻了。

    本来想站起来的,结果起了一半发现起不来,就又坐回去了,结果力度没控制好,发出了“duang”的一声,好在周边没有其他学生,不然就尴尬了。

    这让他想起了之前的黑历史。

    当时许秋在卫生间里以蹲着的状态,进入模拟实验室,结果回到现实,发现腿麻了,差点掉坑里……

    因此,之后他如果要长时间在模拟实验室中做实验的话,基本都会选择在寝室的床上进入模拟实验室。

    平常在外面的话,一般只是进去看一眼结果就跑,不会待在里面太久。

    坐在座位上缓了一阵子后,许秋终于恢复了正常。

    他起身巡视了一番,发现这届学生都比较乖,居然没有作弊的。

    不过仔细想想,这是门专业选修课,可能难度并不是很高。

    同时,闭卷考试的考题难度一般也比较低,主要是为了不让学生挂科。

    而开卷考试反而因为可以查阅资料,老师会把难度设置的比较高,不然最后全部都是满分,就很难给成绩。

    开卷考试为了区分a档和其他档,老师在出题时,要么出几道有区分度的题目,比如像《复合材料》老师就把课堂上讲过的,ppt中没有的题目考了出来;要么就把试卷题目设置的非常多,用来筛选那些写字手速比较慢的学生。

    许秋溜达了一圈,最后走上了讲台。

    他发现从上面往下看,视角非常的清晰,几乎是一览无余,如果下面的学生有什么异常的情况,一眼就可以发现。

    许秋突然明白,之前他都能发现的作弊现象,大概率监考老师也可以发现,只是他们选择了“睁一只眼闭一只眼”。

    又过了一会儿,考试结束的钟声,终于再次响起。

    这场考试提前交卷的人并不多,只有三个,剩下的都拖到了最后。

    一般要提前交卷的话,都是交的很早,提前二十分钟或者半小时的样子。

    快到考试快结束的时候,再提前交卷,监考老师一般就不会同意了。

    因为可能会比较乱,影响老师收卷,而且在装订试卷的时候,需要按照学号进行排列。

    如果提前交卷的人太多,乱了顺序,还需要手动排列,就比较麻烦。

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