由于所用钙钛矿材料的旋涂方法不是喷涂法,每次都要消耗约80微升的溶液,如果再多试几次,溶液都要用完了。
因此,许秋没有继续对间隔时间进行进一步的精细调控。
虽然相对于有机聚合物材料来说,钙钛矿材料倒是不贵,毕竟是结构相对简单的小分子,容易合成。
但是纯度99.99%的碘化铅,每克也要百元左右,还是不能轻易浪费。
接下来,他又分别摸索出2#、3#、4#溶液,滴加反溶剂的最佳间隔时间,均分布在3-6秒之间。
摸索好条件后,许秋准备做一批器件。
这时候面临的问题是器件结构的选择。
一种是正结构,那么就是用钙钛矿材料,取代PEDOT:PSS,另一种是倒结构,那么就是取代氧化锌。
两种结构无法一起蒸镀,所以一次只能做一种结构。
他现在也无法判断用哪种结构更好一点,就先从正结构开始尝试。
…………
清洗基片。
旋涂传输层。
&:PSS基片作为对照组,旋涂三片;
1#到4#溶液,每组也旋涂三片,浓度都是10%质量分数的DMF溶液,转速分别为2000、3000、4000r.p.m.,他直接将吴菲菲旋涂有效层的条件拿来用了,作为实验组A;
不旋涂传输层,做一片,作为实验组B。
之后,许秋按最优条件旋涂了PTB7-TH:P有效层,并蒸镀了钙和铝电极。
开始测试。
他首先测试了基准体系,也就是基于PEDOT:PSS的样品。
三片样品,最高效率分别为9.88%、10.12%、9.63%。
虽然效率数值有所波动,但是这个幅度还在可接受的范围之内。
接着是实验组A的测试,他满怀期待的夹起“1#,3000r”样品。
第一次扫描,效率2.66%。
继续扫描,效率越来越低,最后稳定在2.50%。
许秋摇摇头,换了一片“1#,4000r”样品。
最高效率2.74%,相比于第一片提高了一丢丢,但并没有什么用处。
再换最后一片1#样品。
最高效率只有1.76%。
“可能是1#样品不太行吧,其他编号说不定会有奇迹呢。”许秋在心里安慰自己。
然而接下来,他越测心越凉。
剩下的2#、3#、4#样品,没有一个效率超过5%的。
最高效率的样品是“4#,4000r”,但也只有4.68%。
最后,他测试了实验组B的样品,也就是不涂传输层材料的器件。
效率居然有5.52%,比所有实验组A的都要高。
这说明钙钛矿材料涂上去以后,完全没有起到正面作用,还拉低了器件性能。
…………
测试完毕后,许秋看了下时间,已经晚上八点多了,没有再做一批器件的时间了。
搞了一天,啥成果都没有,许秋有些沮丧的回到办公桌。
“怎么样,实验不顺利吗?”陈婉清关心道。
“是啊,最高效率只有4.68%,标样有10%,”许秋郁闷道:
“最关键的是,不涂传输层效率都有5.52%。”
“器件结构呢?”陈婉清道。
“正结构,取代PEDOT的,我一共用了四种钙钛矿材料,都不行。”许秋道:
“这样啊,会不会是它们不适合做空穴传输层,你可以做个倒结构看看,让它们取代氧化锌,看看效果怎么样。”陈婉清道:
“好吧,那我明天试试。”许秋道。
…………
回寝室的路上,许秋反复思考今天的实验过程,是不是哪里出现了问题。
按理说,他选择的四种钙钛矿材料,具有宽的禁带宽度,涂的薄膜形貌也还好,怎么结果就这么差呢?
他仔细回忆实验过程,突然发现了一个之前被他忽略的细节。
“我明白了!”许秋不禁喊了出来。
这一声吼,惊得旁边长椅上一对拥抱的小情侣都分开了。
许秋向他们做了一个歉意的手势,然后快速奔回寝室,准备验证一番。