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第469章 17%效率达成,为国争光!(求月票) 2/4

换算下来,平常旋涂一片需要用时2分钟,现在64倍速下,大概需要用10-15秒钟。

16片涂完,一共消耗了5分钟不到的现实时间。

接下来,许秋继续旋涂M-PEDOT,作为第三层传输层,旋涂氧化锌,作为第四层传输层。

这两层旋涂过后需要擦片、退火。

退火虽然需要十分钟到十五分钟,但因为可以把所有基片放在一起退火,所以在64倍加速下,实际耗时可以忽略不计。

两步旋涂,加上擦片、退火,合计时间每片基片大约30秒左右,共计消耗10分钟不到。

许秋继续旋涂顶电池的有效层,PCE10:PCBM:COi8DFIC。

这步耗时和底电池有效层旋涂类似,同样是5分钟不到。

最后一步,是蒸镀三氧化钼和银电极。

在蒸镀之前,许秋突然灵机一动,他把旋涂出来的16片基片,各自复制成10份,准备同时蒸镀10次,这样就可以得到10批器件。

虽然这10批器件的有效层都是完全一样的,但是因为蒸镀操作有差异,可以以此近似的排除蒸镀操作对器件性能的影响。

包括之后的真空放置操作,许秋也准备同时复制出来多个器件,然后摸索不同放置时间对器件性能的影响。

这样,他虽然只做了一批器件,但是实际上已经把包括蒸镀、真空放置的重复性实验都同时完成了,有更大的概率可以让自己的器件效率波动的更高。

这算是作为人的优势,如果是模拟实验室的模拟人员进行操作,是玩不出许秋这样套路的,它们只会按部就班的一批一批器件进行制备。

就是不知道现在许秋把这个方法开发了出来,他们会不会同步的学会,这一点还有待观察。

接下来,许秋蒸镀了10批器件,并真空放置,在64倍加速下,加起来一共不到30分钟时间。

10批器件全部制备完毕,共计耗时45分钟左右。

看似初始条件下许秋只做了16片器件,但经过两次复制,总的器件数量已经膨胀到了1000多片。

终于到了激动人心的测试环节了。

因为有加速,所以测试还是比较快的。

基本上连线完成,就可以秒出结果。

差不多平均15秒能测试得到一个结果。

许秋选取了自己蒸镀时手感最好的那批器件,统一选择真空放置时间条件为12小时。

开舱,进行测试。

许秋的策略是,把初次测试效率低于16.5%的器件直接舍弃。

如果初次能达到16.5%,那么就给它三次扫描机会,如果性能达不到17%,就直接舍弃。

就这样,许秋接连测试了1#到12#,共计12片器件。

其中,最好的一个体系是7#,最高效率达到了16.96%,离17%非常近了。

当时许秋额外破例,给了它更多的几次机会,结果,越测越低,最后他只好放弃。

直到第13#器件,许秋终于第一次拿到了初始效率超过17%的数据,达到了17.07%。

他更换了遮挡板的位置,连续扫描了十个数据,最高效率为17.11%。

许秋想了想,先把14#、15#、16#测了一遍,发现没有其他初始效率超过17%的器件,然后就开始专攻13#。

13#对应的加工条件,是顶电池厚度约130纳米,底电池厚度约190纳米的条件。

许秋找到了13#器件上百个“兄弟姐妹”们,进行测试。

首先,是不同蒸镀批次,同样12小时真空放置时间下的另外9个13#器件,测试完毕后,最高效率提高至17.27%。

接着,是针对效率17.27%这个最佳批次下的13#器件,在不同放置时间下的器件进行测试,结果表明,放置时间在16小时的器件,性能最佳,可达17.36%。

拿到了最终的17.36%的结果,许秋了长呼一口气。

这一个多小时折腾下来,他基本上没有一刻是能休息的,全程都在专注的进行高强度操作。

许秋有种身体被掏空,进入了“贤者时间”的状态。

好在,结果非常的不错,终于取得了突破。

而且,现在只是初步摸索的结果,之前数据量能做上去的话,器件性能还有进一步提升的空间。

因此,现实中重复出超过17%效率的概率非常的高。

许秋看了眼时间,距离考试结束还有二十分钟左右,便没有急着出去。

他先是将当下的最佳条件,交给模拟实验人员进行批量重复,然后开始盘点叠层器件一步步走过来的历程。

最开始,是基于半透明器件,制备较为简单的“四终端法”叠层器件,当时底电池用的是半透明器件,结果发现即使是薄层金属电极,光损失仍然非常高,最终的器件效率总是小于10%,这说明“四终端法”并不适合有机光伏体系。

于是,许秋选择了“二终端法”,开始重新尝试,结果若干个体系试下来,终于把效率做到了10%。

后来,经过一段时间的工艺摸索,许秋选择了两个高效率的体系,底电池J2:IDIC-4F,顶电池PCE10:IEICO-4F,器件效率终于突破12%,打破了当时叠层器件的世界纪录。

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