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            第249章 一聽就是老扇形圖了(求訂閱)(2 / 3)

            等了一會兒,終于輪到了許秋。

            負責測試的老師還是上次的那個,話不是很多,對方簡單詢問了一下許秋樣品的類型,想要得到什么信息,便開始上樣品。

            液氮冷卻、抽真空、打開相機、開始測試。

            兩人交流拍攝部位、拍照、縮小畫面、繼續拍照、繼續縮小畫面……

            放大畫面、換一個位置、重復上一步。

            更換樣品,重復上面三步。

            U盤拷貝數據,拍拍屁股走人。

            雖然TEM測試得到的最終數據是一組.bmp格式的位圖圖片,之后還需要自己手動裁剪、圖像處理,但在測試過程中,也是可以直接通過電腦屏幕實時看到圖像的。

            離開測試房間時,許秋已經在心中完成了數據的初步分析。

            一共四組條件,TEM的圖像各不相同:

            1#,純氯仿溶劑條件,給受體共混的非常好,幾乎沒有PDI的聚集區域;

            2#,氯仿+DIO條件,給受體共混的較好,有少量PDI的聚集區域;

            3#,純氯苯溶劑條件,給受體出現一定程度的相分離,有明顯的PDI晶相區域產生;

            4#,氯苯+DIO條件,給受體出現明顯的相分離,有大量PDI晶相區域產生。

            不同的溶劑處理條件,對應著不同的器件性能,根據之前模擬實驗室中得出的結論,2#最佳,1#次之,3#再次,4#最差。

            這個器件性能與共混形貌的對應關系,倒是符合有機光伏領域關于共混形貌的通用理論,即有效層的最佳共混形貌為雙連續的三相結構,2#的共混形貌最佳,因此對應的器件性能也是最佳。

            所謂的雙連續的三相結構,指的是給體聚集相、受體聚集相、給受體共混相三種相區缺一不可:其中,兩種聚集相需呈現雙連續的構造,貫穿整個有效層大約100納米的尺度,用來產生激子,并將自由的電子/空穴輸運至電極;在兩種聚集相的交界處存續著共混相,也會產生激子,但主要作用是拆分激子,形成自由的電子/空穴,然后分別將它們轉移至受體聚集相/給體聚集相。

            而在有機光伏領域,整個光電轉換過程主要有五步:

            激子產生,光能轉換為電能的第一步,光電材料吸收光子受到激發,形成被庫侖引力束縛的電子/空穴對;

            激子擴散,被束縛的電子/空穴對轉移至給受體共混相;

            激子拆分,被束縛的電子/空穴對在給受體界面處被拆分,變為可自由移動的電子/空穴,分別留在受體/給體相中,期間會損失一部分能量;

            自由電荷輸運,受內建電場的驅動,自由電子/空穴分別在受體/給體聚集相中向兩個電極方向移動;

            自由電荷被電極收集,在無外加載荷情況下,兩個電極分別聚集電子/空穴,即負/正電荷,形成電勢差,如果有外加載荷,則形成光電流。

            三相結構承擔了這五個步驟中的前四步,共混薄膜形貌的重要性可見一斑。

            這也是為什么使用同樣的光電材料,在不同器件加工條件下,最終得到的電池器件性能不同的原因。

            許秋離開老化樓,在外面溜達了幾步,來到旁邊的第四教學樓,隨便找了個沒在上課的教室,走了進去。

            教室里有幾個自習的學生,許秋的出現并沒有造成什么波瀾。

            許秋掃了兩眼他們的課本。

            嚯,《高等數學B》。

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