“许秋,你明白什么了?”
“我想到了进一步提升器件性能的思路。”
许秋定了定心神,缓缓道来:
“目前,我的体系,是氯仿溶剂下的器件性能最高,在9%以上,而用氯苯溶剂冷涂出来的器件性能非常低。
只有在用氯苯溶剂热涂的条件下,器件效率才能勉强与氯仿溶剂相当,达到9%,之前我一直没想明白其中的原因。
而刚刚学姐提到,旋涂时溶液的温度不同,会体现在旋涂得到的薄膜的光吸收光谱中。
这说明,我这种材料与传统的低结晶性聚合物材料不同,旋涂时的处理温度,会显著影响其薄膜的显微形貌。
学姐测试光吸收的时候用的溶剂都是氯苯吧?”
“没错,我用的都是氯苯溶剂,氯仿溶剂也没法加热啊。”陈婉清道:
“这和你说的内容有关系吗?”
“当然有关系,别急嘛,”许秋道:
“在有机光伏体系中,理想的有效层薄膜的显微形貌中,要有三相结构,包括纯聚合物相、纯PCBM相以及两者的共混相。
假如聚合物材料的本征结晶性过强,且不加以抑制,在得到的有效层薄膜中就会形成非常大的晶区,从而挤压共混相的占比,不利于器件性能的提高。”
“我好像懂了,”陈婉清似有所悟:
“你是说你的体系因为聚合物高结晶性,所以可以将注意力集中在优化有效层的共混形貌上。
那么,具体怎么操作呢?”
许秋做出一副“孺子可教也”的神态。
在收获学姐的一个白眼后,他认真解释道:
“聚合物的结晶不是瞬间完成的,而是需要一定的时间。
在旋涂,也就是有效层成膜过程中,溶剂挥发的速度越慢,留给聚合物结晶的时间就越多,那么得到的共混薄膜中聚合物的晶相尺寸就越大。
我们来分析之前采用的两种溶剂。
氯仿是低沸点溶剂,即使常温下旋涂,溶剂挥发速度也很快,同样它的成膜过程也很快。
在这样的条件下,聚合物相的结晶程度能够被控制在合理的尺度范围内。
但由于氯仿的沸点很低,无法对它进行加热处理,因此对于具体尺度我们很难进行精细的调节。
而氯苯溶剂,直接冷涂,溶剂挥发很慢,成膜过程同样很慢,这就导致聚合物的结晶相非常多,这也是其对应的器件性能不好的原因。
而热涂法,因为提高了温度,溶剂挥发速度随之提高,成膜速度变快,聚合物结晶相减少,性能就提高了。
虽然目前来看,基于氯苯溶剂的器件性能不如氯仿的高,但可以通过控制旋涂过程中的温度,做到精细控制。”
“可是,我记得你测试时,用的是90摄氏度的氯苯溶液热涂的。”陈婉清道:
“而氯苯的沸点也就是130摄氏度,向上调节的空间也不大吧。
请收藏:https://m.sldmf.cc
(温馨提示:请关闭畅读或阅读模式,否则内容无法正常显示)