同時,還要在文章中盡可能的提出自己的觀點,對每個實驗現象都給出自己的解釋。
一方面,如果在投稿前不解釋,那么在審稿的時候,就可能會被審稿人指出來,認為是文章的缺陷,要求你去解釋,如果編輯/審稿人覺得這種缺陷過多,可能就會直接拒稿。
另一方面,許秋認為學術觀點,不管對不對,旗幟鮮明的亮出來都是很有必要的,因為真理總是越辯越明的,如果人們都在打太極,擔心自己提出的理論或者觀點是錯誤的,那科學是很難得以發展的。
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一番頭腦風暴過后,許秋大致規劃好了這篇《自然》文章的行文思路,一共有四張圖片。
第一張圖片,許秋選擇常規配圖,**一的大圖,包括:
L6-Cl、Y20材料的分子結構、材料的光吸收光譜、材料的熒光光譜、器件的結構、器件的J-V曲線、器件的EQE曲線。
畢竟,報道的是有機光伏器件嘛,光吸收、器件性能這些肯定都不可缺少,何況這篇工作還是以高效率為主要亮點。
具體來說,現在最佳器件的光電性能參數是:
短路電流密度26.4毫安每平方厘米,開路電壓0.89伏特,填充因是0.77,光電轉換效率這里,許秋打算延伸一下,分析為什么Y系列材料相較于ITIC系列材料的性能更佳。
從分子結構上來看,Y系列材料中引入了含多個氮原子的缺電子核,構筑了ADADA型結構,代替了原先ITIC系列材料的ADA結構。
許秋推測,造成Y系列材料性能更佳的一個重要的原因,是Y系列材料中央的A單元,提供了額外的電子輸運通道,使得Y系列材料具有較高的電子遷移率,后者是經由SCLC、CELIV等手段驗證過的。
同時,非常高的熒光淬滅效率,高達0.77的填充因子,也證明了當下體系內的電荷輸運性能確實極佳。
另外,還有一個實驗現象,就是Y系列材料的性能受到側鏈調控的影響非常大,也可以提供一個佐證。
像ITIC系列ADA型分子,電子的輸運通道主要在兩側的A單元,那么對主要位于D單元上的側鏈進行細微的調控,對分子本身電荷輸運的影響就不大。
也因此,許秋之前對ITIC系列材料的側鏈調控通常都是大改,比如將苯環側鏈改為烷基側鏈,合成IDIC,而沒有進行太多細微的調控,比如設計6、8、10個碳原子的側鏈,因為這樣的改變對材料的性能影響并不大。
而Y系列ADADA型分子,電子的輸運通道既在兩側的A單元上,又在中央的A單元上,如果對位于D單元上的側鏈進行細微的調控,也會顯著影響中央A單元電荷輸運的性能,進而影響整體的電荷輸運性能。
最終,許秋認為ADADA型非富勒烯受體材料,可以成為一個高性能材料的范例。
其他研究者可以以此為依據,開發出其他類似結構的高電子遷移率的受體材料。
第二張圖片,許秋選擇了若干種具有不同能級結構的給體材料,包括L2、L6、PTQ1等材料,將它們和Y20受體材料相匹配,列出最終得到的器件性能,進行比較。
一方面,是為了感謝一下開發出來L2、L6材料的臧超軍、盧長軍課題組,如果沒有他們,18%的效率大概率是沖不上的,很可能會和之前疊層器件一樣,止步在17%;
另一方面,也是表達一個傾向,讓人們不要一股腦的全去研究受體材料,給體、受體材料兩手都要抓,兩手都要硬。
換言之,許秋想表明一個觀點:“聚合物給體的創新對于提高器件性能也至關重要”。