窄槽,所以形成的薄膜也是细细的窄膜。这个时候,让溶液在滴落的过程中,以一定的速率同步的移动窄槽,就可以使得滴落后的溶液扑满窄槽扫过的面积,也即得到一层薄膜。
“slot-die”和刮涂的区别就是刮涂是先把溶液滴在基片上,而“slot-die”是溶液在窄槽内,然后一点点的往出流,因此工艺难度很稍微高一些。
许秋的这番操作,其实也是他在遇到实验失败时的常规步骤:
首先根据实验现象推断可能的原因;
然后用便宜的方法初步确认原因;
再用贵的方法确认原因,当然如果组里没钱的话,这一步可以省略;
接着,去小虫子看看其他人有没有类似的情况,他们是怎么解决的;
最后翻文献,找到解决或者替代的方法。
这些顺序也不是完全固定的,可以根据实际需要进行调整。
另外,之所以首先要去小虫子逛逛,是因为这里是关于科研的中文论坛,大佬们层出不穷,如果能精准的搜索到别人已经解决的问题,就会省下不少时间,类似于程序圈里用别人造好的轮子。
毕竟,检索sci论文花费的时间可不少,很多时候可能一个小时过去了,好不容易找到了几篇相关的文献,但最后发现都没什么用,解决不了问题。
当然,也不是每次经过这番操作,都能解决实验失败的问题。
就比如这次,许秋一顿操作猛如虎,最终得出结论,plana扑街。
即基于实验室现有的设备,用银纳米线薄膜的这个方法制备半透明器件的顶电极并不合适。
不过,许秋丝毫不慌。
因为他还有planb,所以他也懒得去优化银纳米线制备工艺了,直接暂时放弃plana,先用薄层金属电极的方法搞起,日后如果有需要的话,再重新尝试也不迟。
在正式的实验之前,许秋对现有的半透明器件文献做了一个简单的总结。
他发现半透明器件这个概念在好几年前就有了,文献也不少,光一区二区的文章就有十多篇,不少都是国外一个大组yangyang发表的。
不过,之前只有富勒烯的体系,虽然可见光范围内的平均透过率可以做的很高,最高甚至能达到50%,但效率一直上不去。
光有avt,没有pce,这就和“只要面子,没有里子”差不多,就比如50%的avt配上1%的pce,没什么太大的意义,光伏器件最终还是得回归到效率的比拼上。
目前,性能最好的一个工作是基于pce10:pcbm的半透明器件,效率只有7%,avt也只有25%,他们采用的电极是薄层的10纳米银电极。
正式实验的时候,许秋尝试了三种薄层电极,分别是常用的金、银、铝,以pce10:ieico-4f和pce10:fnic-4f两个体系作为标样,制备了不同厚度金属电极的器件,从5纳米到正常的100纳米不等。
最终的结果,以pce10:ieico-4f体系为例。
电极厚度在100纳米条件下,金、银、铝电极,器件最高效率分别为12.3%、12.4%和12.5%,三种电极的器件效率相当。此时器件的avt约为0,即器件几乎完全不透过可见光。
50纳米条件下,最高效率分别为12.0%、12.1%和12.0%,三种电极的器件效率仍然相当。此时器件的avt同样约为0。
30纳米条件下,最高效率分别为10.8%、11.0%和6.2%,三种电极的器件效率产生分化,其中金、银作为电极的器件,效率衰减不明显,而铝作为电极的器件,效率衰减比较严
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