层;
旋涂MPEDOT,作为第三层传输层;
旋涂氧化锌,作为第四层传输层;
旋涂不同厚度的PCE10:IEICO4F,作为顶电池有效层;
蒸镀三氧化钼,作为第五层传输层;
蒸镀银,作为电极。
这是之前经过优化后得到的最佳加工工艺,许秋直接套用过来。
毕竟现在只是将IDIC4F更换为IDICM,传输层方面的加工工艺大概率不会存在很大的差异。
一直忙活到晚上十点多,许秋终于完成了新的一批IDICM体系叠层器件的制备与性能测试,最高效率达到了14.67。
同时,模拟实验中的IDICM体系的初步摸索结果也出来了,最高是14.97,还有不小的上升空间。
而IDIC4F体系的结果,经过这些天的多次优化,目前已经达到了15.32,上升空间并不大。
虽然这批IDICM体系的叠层器件效率,暂时没有IDIC4F体系的高,但许秋也不是很在意。
他本来也不指望只靠制备一次器件就实现效率突破,这次尝试,主要是为了验证自己的思路有没有问题。
现在仅仅是初步尝试,IDICM的体系就已经做出了与IDIC4F相当的器件效率,说明当前优化的思路大概率是正确的。
也就是说,有很大的几率能把叠层器件效率上限,再往上提升一些,或许能够达到15.5以上。
至于能不能上16,这就要看运气了。
完成了现实中的初次尝试,剩下的工作,许秋主要还是打算交由模拟实验室进行大范围的摸索。
因为相较于普通的单结器件,双终端法制备的叠层器件在优化时的工作量翻倍都不止,有系统的帮忙可以省下不少时间。
具体来说,在单结电池中,只有唯一的有效层,只需要优化一个有效层的膜厚,摸索范围通常在80150纳米之间。
而且对于绝大多数的有机光伏体系,把有效层的膜厚做到100纳米左右,就算偏离了最佳膜厚,通常也能达到最佳膜厚效率的90。
如果不是冲刺效率的工作,可以做的不那么精细。
而双终端法制备的叠层器件,有两个有效层,需要同步优化两个膜厚。
两个膜厚就是双倍……不,是相乘的“快乐”。
不仅如此,摸索的范围也更大,底电池一般要从50纳米做到300纳米,顶电池要从50纳米做到200纳米。
以底电池膜厚50300纳米,顶电池膜厚50200纳米为例。
就算是以非常低的精度,比如50纳米为间隔进行摸索,也需要做6424组器件。
这么低的精度,在冲刺高效率的时候,显然是行不通的。
因为有时候膜厚差10纳米,效率可能就会偏差0.3、0.5。
那么选择高精度,比如10纳米为间隔进行摸索,就需要做2616416组器件。
现实中,要是做416种条件得累死,一个月都不一定能做出来。
折中的选择,以20纳米为间隔的话,也需要11999组器件,保守估计也得爆肝一周才能完成。
这或许是叠层器件做的人比较少的原因,不仅加工工艺的门槛比较高,还费事。
而把这些优化放在模拟实验系统中进行,就相对简单一些,可能两三天就能完成现实中一个月的工作量。
但同样,对叠层器件进行性能摸索的时间消耗,也是远超之前单结器件的。
这便是许秋之前确定了以IDIC4F、IEICO4F为体系做叠层器件后,一直没有轻易更换有效层材料的原因。
毕竟每换一个体系,都需要从