這次,倒不用像之前,只投不到200毫克的物料,可以往多投一些,比如500毫克。
這樣,就可以用很久,只是對于操作的要求就比較高了。
萬一投廢了一鍋反應,大幾百塊錢可就沒了。
這方面,許秋倒是對自己很有信心。
接連的成功,他也有些膨脹,仿佛自己天生就是做科研的料子。
不過,他也沒有膨脹多久,便平復了心情。
然后,開始想新的研究方向。
不能坐吃山空,PBT4T這個體系再好,也只是有機光伏領域中非常小的一個分支,可挖掘的東西并不多。
而且,它也沒有跳出前人的框架,整體上還是基于傳統富勒烯衍生物的體系。
但這個體系的器件最高效率已經卡在10-12%,很多年沒有動過了。
很可能不是有機光伏領域未來的出路。
還是要將目光放長遠一點,看能不能取得更大一些的突破,走出一條屬于自己的路。
這當然會很艱難,但總要去努力嘗試。
萬一,就實現了呢?
……
周六,許秋在寢室中,整理了有機光伏領域最近的一些綜述文章,開始分析:
有機太陽能電池體系中,聚合物給體材料光吸收范圍的半峰寬,一般在200-300納米左右。
而受體材料多為富勒烯衍生物PCBM,幾乎不吸收波長在400納米以上的光。
可以近似認為,有機光伏的有效層,只能吸收寬度范圍在200-300納米的光,比如,400-650納米,或是500-800納米。
而可見光波長范圍是390-780納米,到達地面上的太陽光譜,范圍更大,在295-2500納米。
因此,傳統基于富勒烯衍生物的體系中,存在的一個致命問題。
那便是,有效層的光吸收范圍太窄,無法覆蓋整個太陽光譜。
大部分太陽光都穿透了有效層,透射損失非常大,光電轉換效率的上限很低。
像是性能比較好的無機硅太陽能電池,它的光吸收范圍就非常寬廣,在300-1000納米內均有良好的光吸收。
究其本質,是受體材料富勒烯衍生物,幾乎不吸收可見光,只是憑借優異的電子遷移率站穩了腳跟。
研究者們也很早就發現了這一問題,一直在尋找富勒烯的替代品。
可惜的是,20多年過去了,仍然沒有找到可以替代富勒烯的材料。
魏老師回國前主要研究的,苝二酰亞胺PDI體系,就是一種富勒烯的替代物。
目前,它與PTB7-TH的共混體系,最高效率也只有8%不到。
此外,研究者們還開發了聚合物受體,N2200,以及其他A-D-A結構的小分子受體等等。
不過,同樣沒辦法觸及8%的門檻,更別提10%了。
而想要實現商業化的應用,實驗室內的光電轉換效率至少要做到15%以上。
這也導致了有機光伏領域目前在走下坡路,熱度已經退居二線,逐漸被新秀鈣鈦礦材料超越。
如果不是近些年發現的PTB7-TH,將最高效率提高至12%左右,給有機光伏續了一口命,估計會更涼。
許秋也是在進入課題組,大量文獻后才知道這些的。
早知如此,當初選擇鈣鈦礦會不會更好一些?
也許吧,許秋沒有糾結多久。
既來之,則安之。
現在還沒到退縮的地步。
面前沒有路,那就找一條路出來。