处理,但在测试过程中,也是可以直接通过电脑屏幕实时看到图像的。
离开测试房间时,许秋已经在心中完成了数据的初步分析。
一共四组条件,TEM的图像各不相同:
1#,纯氯仿溶剂条件,给受体共混的非常好,几乎没有PDI的聚集区域;
2#,氯仿+DIO条件,给受体共混的较好,有少量PDI的聚集区域;
3#,纯氯苯溶剂条件,给受体出现一定程度的相分离,有明显的PDI晶相区域产生;
4#,氯苯+DIO条件,给受体出现明显的相分离,有大量PDI晶相区域产生。
不同的溶剂处理条件,对应着不同的器件性能,根据之前模拟实验室中得出的结论,2#最佳,1#次之,3#再次,4#最差。
这个器件性能与共混形貌的对应关系,倒是符合有机光伏领域关于共混形貌的通用理论,即有效层的最佳共混形貌为双连续的三相结构,2#的共混形貌最佳,因此对应的器件性能也是最佳。
所谓的双连续的三相结构,指的是给体聚集相、受体聚集相、给受体共混相三种相区缺一不可:其中,两种聚集相需呈现双连续的构造,贯穿整个有效层大约100纳米的尺度,用来产生激子,并将自由的电子/空穴输运至电极;在两种聚集相的交界处存续着共混相,也会产生激子,但主要作用是拆分激子,形成自由的电子/空穴,然后分别将它们转移至受体聚集相/给体聚集相。
而在有机光伏领域,整个光电转换过程主要有五步:
激子产生,光能转换为电能的第一步,光电材料吸收光子受到激发,形成被库仑引力束缚的电子/空穴对;
激子扩散,被束缚的电子/空穴对转移至给受体共混相;
激子拆分,被束缚的电子/空穴对在给受体界面处被拆分,变为可自由移动的电子/空穴,分别留在受体/给体相中,期间会损失一部分能量;
自由电荷输运,受内建电场的驱动,自由电子/空穴分别在受体/给体聚集相中向两个电极方向移动;
自由电荷被电极收集,在无外加载荷情况下,两个电极分别聚集电子/空穴,即负/正电荷,形成电势差,如果有外加载荷,则形成光电流。
三相结构承担了这五个步骤中的前四步,共混薄膜形貌的重要性可见一斑。
这也是为什么使用同样的光电材料,在不同器件加工条件下,最终得到的电池器件性能不同的原因。
许秋离开老化楼,在外面溜达了几步,来到旁边的第四教学楼,随便找了个没在上课的教室,走了进去。
教室里有几个自习的学生,许秋的出现并没有造成什么波澜。
许秋扫了两眼他们的课本。
嚯,《高等数学B》。
应该是大一的学弟学妹们,上
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