第七十三章 实验想法（上） (第1/2页)

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两人到门卫那里借来一辆手推车，在车上放了四个空的水桶，然后推着车来到老化学楼。

这里有一个专门的水龙头，流出来的直接就是去离子水。

路上，许秋好奇问道：

“我用了这么久的去离子水，还不知道它和蒸馏水有什么区别呢。”

“主要是制备方法上的不同，”陈婉清道：

“去离子水的话，首先需要通过石英砂过滤颗粒较粗的杂质，然后将其高压通过反渗透膜，最后还要经过紫外杀菌以去除水中的微生物。

假如此时电阻率还没有达到纯水的要求，可以再进行一次离子交换过程，其电阻率可达到18兆欧姆厘米以上。

相对而言，蒸馏水只是先气化再冷凝，其电阻率一般没有去离子水高，因此半导体工业中用的大多数是高纯度的去离子水。”

……

两人将去离子水运送回实验室。

由于吴菲菲还在使用蒸镀设备，所以现在不能往储水舱中加水。

许秋将去离子水和修好的循环水系统复制到了模拟实验室中，再次检查了一遍，没有发现异常。

“学姐，我们该做正事了，”许秋道：

“来讨论合成给体材料的事情吧。”

“对哦，明天还要作报告呢。”陈婉清道：

“那你先来简单介绍一下有机光伏材料的发展史吧，我正好也能检验一下你的文献阅读情况。”

许秋坚持每天阅读文献1小时已经超过两个月了，连暑假都没有停下。

所以他信心满满道：

“有机光伏材料，也就是用于电池器件的有效层材料，分为给体和受体两种。

它们最初是被称为电子给体和电子受体的，后来，人们为了书写和交流方便，将‘电子’两个字省略了。

在受到光照后，给体材料发生光电反应，生成激子，即电子-空穴对，激子在给/受体的界面处拆分为自由电子和空穴。

接着，自由电子从给体转移到受体上，相当于给体材料给出电子，这也是电子给体这个名称的由来。

在内建电场的作用下，电子经由受体材料，传输到电极负极，空穴则经由给体材料，传输到电极正极，电池正负极之间形成电势差。

当电池外接有负载时，便形成了光电流。”

“原理部分基本正确，继续吧。”陈婉清赞许道。

“受体材料的研究进展较为缓慢。”许秋道：

“最早用的是富勒烯c-60，到现在，被广为使用的受体材料仍然是富勒烯的衍生物pcb。

唯一的改进就是，原先的c-60不能溶于有机溶剂，所以需要蒸镀到器件上，而pcb可以与给体材料共混，一同旋涂。

当然，研究者们也开发了其他受体材料，比如苝二酰亚胺的衍生物等等，但效率一直做不高，难以突破10。

而近年来，给体材料取得了很大的突破，研究空间很大。

学姐是不是因为这个原因，才选择做给体材料的呢？”

“没错，研究空间大，就意味着好发文章，”陈婉清倒是大方承认。

“你继续说吧，别打岔了。”

“聚合物给体材料，整体上可以分为三代。”许秋道：

“最开始是聚对苯乙烯，ppv的衍生物，后来是经典的聚3-己基噻吩，p3ht，现在则是以ptb7-th为代表的d-a共聚物。

聚合物是由一个或多个结构单元重复连接的大分子，相对分子质量通常在1万以上。

ppv、p3ht都是均聚物，顾名思义，就是只有一个结构单元的聚合物。

而第三代兴起的d-a共聚物，就是由两个结构单元d单元和a单元聚合而成。

因为d、a单元种类繁多，这使得第三代给体材的料数量也急剧膨胀起来。”

“是啊，”陈婉清接过话茬：

“其中大部分给体材料的光电性能都不怎么样，所以就只能发在二三四区期刊灌灌水。

像是ptb7-th等性能优异的材料，还能发在《自然》的大子刊，比如《自然·光学》上。

但目前最高12左右的效率还是不够看，想要登顶《自然》主刊基本上不可能。

我觉得主要原因在于这些都是基于pcb受体的体系。

而这个体系有个很大的问题，就是pcb它几乎不吸收可见光，

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