欢迎书友访问新御书屋
首页我有科研辅助系统 468 你们钙钛矿团队的实验就先停一停(求订

468 你们钙钛矿团队的实验就先停一停(求订

    监考完毕后,这学期许秋在课业上的事情算是全部了结,接下来就可以把全部的精力,都投入到科研上来了。
    许秋直接返回材一216,然后发现办公室里的人并不多。
    几个本科生都没有过来,大概率是他们的考试还没有考完。
    今天是第19周的周三,一般材料系会把像学位专业课之类的大课考试时间,安排到非常靠后面。
    比如,之前许秋考《纳米材料学》的时候,考试时间就被安排在了第20周的周五,也是理论上学校最晚的考试时间。
    而有一些专业,在19周就结束了全部的考试,相当于他们比材料系多了一周的假期。
    段云和陈婉清也不在办公室,大概是去各自公司实习去了。
    邬胜男可能是在江弯做合成,最近她在大批量的合成Y系列材料。
    田晴不知道是考试去了,还是干嘛去了,总之,也没有见到她的影子。
    韩嘉莹在码字肝文章。
    莫文琳在里间实验室做着实验,继续制备叠层器件。
    吴菲菲和孙沃,她们最近把锡基二维钙钛矿器件的效率艰难提到了2%,正在讨论接下来的优化方案。
    新来的准博士生,范文堂坐在邬胜男的位置上,阅读着文献。
    扫视了一圈,许秋先是走到范文堂那边,了解了一下范文堂的情况。
    现在学姐三天两头不在实验室,交接工作的事情,很多时候都是由许秋和韩嘉莹代为帮忙的。
    对于范文堂这样的新人,现阶段最主要的事情,就是熟悉主要的实验操作方法,以及阅读领域内的文献。
    实验操作的话,陈婉清已经带着范文堂过了一遍器件制备的流程,但因为最近都是莫文琳在帮许秋做叠层器件,轮不到他这个新人上场。
    因此,范文堂主要就是负责清洗基片这种简单的活,每天过来的首要任务,就是先洗24片干净的基片出来。
    文献阅读方面,因为组里发表的文章足够的多,所以范文堂只要把组里的有机光伏相关的文献吃透,就足够他对当下领域的发展近况有比较深入的了解。
    毕竟,组里的工作在各个细分领域几乎都做到了最前沿,而且还有许秋写的两篇综述,也可以了解一些有机光伏领域的历史。
    对于一个新人来说,文献方面在前期做到这种程度已经差不多了,剩下的可以一边做实验,一边阅读最新的文献进行补充。
    许秋对于范文堂近期的表现还是比较满意的,对方在科研方面的悟性并不低,很多时候都是一点就通。
    按照现在这个趋势,许秋估摸着等到下学期开学,范文堂就可以当做一个完整的战斗力开始使用了。
    倒也正常,范文堂毕竟是准博士生,相当于已经有两三年以上工作经验。
    而且,在硕士期间范文堂就能发表两篇SCI一作,其中一篇还是一区的AFM。
    凭借这些学术成果,范文堂展现出来的科研能力,应该已经超过九成以上的其他硕士生了。
    当然,之所以能够超过这么多人,主要也和现在研究生扩招有关,导致研究生中“研究”两字的水分变得越来越大,出现了很多单纯为了学位而读研的人,而非为了科研而读研。
    许秋和范文堂交流了一会儿,解答了对方提出的几个问题,然后走到韩嘉莹那边,查看学妹写文章的进度。
    韩嘉莹正在撰写PTQ系列材料光电性能的描述部分,看到许秋走了过来,有些开心,主动聊了起来。
    然后,许秋就发现学妹的工作效率直线下降,一边聊天一边打字,好几个单词都拼写错了。
    于是,许秋和学妹打了声招呼,果断开溜,还是不打扰她了。
    许秋再次前往里间实验室,查看莫文琳的实验进展。
    莫文琳现在还在基于许秋组会上的思路进行摸索,到现在一共制备了两批器件。
    虽然她制备的器件最高效率达到了16.42%,已经超过了学妹之前创下的效率记录,但是距离许秋摸索出来的17.36%,还是有一个百分点的差距。
    毕竟是现实嘛。
    现实和模拟实验室相比,除了摸索用时比较长这个最大的不同之外,在具体的实验次序上也有差异。
    比如膜厚与转速的对应关系,在现实中做实验,不会上来就先做这个。
    而是会先通过调控溶液浓度、转速,把最佳的条件摸索出来。
    再去补充扫描电子显微镜、光吸收光谱表征,换算得到膜厚与转速、浓度的对应关系。
    进而得到最优条件下的有效层的膜厚,绘制出器件效率随底电池、顶电池膜厚变化的二维图谱。
    也就是说,现实中做叠层器件,不是按照顶电池、底电池膜厚来规划的,而是按照溶液浓度、转速来规划的。
    在做器件的时候并不知道具体的膜厚,只有一个大概的估计,比较吃经验。
    主要也是现实中做实验,需要从节省时间的角度来考虑,而在模拟实验室中就不需要这般考虑,怎么方便怎么来。
    当然,这也不是什么非常关键的问题,虽然表述方法不同,但背后的逻辑是一致的。
    许秋检查了一下莫文琳的实验规划,发现她在膜厚的优化区间中存在一些问题。
    她过多的参考了原先三元底电池,二元顶电池叠层器件的经验。
    而实际上,现在发展成为二元底电池,三元顶电池叠层器件后,情况有了很大的不同。
    比如,原先三元底电池,二元顶电池的最优条件,是顶电池厚度110纳米,底电池厚度220纳米。
    现在的二元底电池,三元顶电池的最优条件是,顶电池厚度130纳米,底电池厚度190纳米。
    偏差了2030纳米的膜厚,反应在器件效率上,可能就会相差1%2%。
    另外,现实中用到的是以浓度、转速作为实验条件的,当体系发生变化后,比如二元体系变更为三元体系,同样浓度、转速下得到的膜厚也会与之前有所不同。
    换言之,看似只是把PCBM的位置挪动了一下,实际上前后两个体系的差异已经非常大了,因此需要重新摸索条件。
    现在的莫文琳,就相当于在16%等效率线的边缘不断摸索,自然取得难以突破。
    许秋要做的事情,就是把她引导到16%等效率线中心的位置,去找到那个可以突破17%的机会。
    于是,许秋考虑片刻,说道:“我这边结合之前得到的EQE曲线,用半经验模型分析了一番,最终的结论就是,你可以把顶电池的厚度做厚一些,底电池的厚度减薄一些。当然,也不要把厚度改变的太多。”
    “噢,好的,”莫文琳点点头,“那我明天试一试,现在这批器件已经快旋涂好了,就差蒸镀了。”
    说完,莫文琳的内心嘀咕着:“半经验模型现在都这么NB了嘛,真的能够指导具体的实验?我一直都以为那是在讲故事呢……不过既然是许秋说的,应该不是在忽悠我吧。”
    其实,许秋是在忽悠她,但也不是完全是在忽悠她,总归要给自己的结论冠以一个比较合理的解释嘛。
    他这相当于是已知结论,去反推过程,通过外量子效率EQE曲线和光吸收情况,确实是可以计算出理论短路电流密度的。
    不过,现实中很少用这种方法,因为当数据量不够充分的时候,每次器件的EQE曲线都会有所偏差,所以用之前的数据去估计之后的数据,出来的结果常常不准确。
    只有许秋这种手中握有大量实验数据的人,才能够给出预测。
    之后,许秋又给邬胜男那边打了个微信电话,关心了一下博后学姐的实验进度。
    然后,许秋得知邬胜男现在还在合成的过程中,不过马上就能拿到最终的产物了,Y系列材料的合成周期并不短,一般要十天左右。
    逛了一圈,许秋关心了一波组员,最后返回自己的办公桌位上。
    这些便是许秋平常要做的工作,既然当上了组里有机光伏团队的负责人,就需要不定时的了解其他成员的工作进展,并随时给她们提供指导,防止她们走错方向。
    其实,这也是正常课题组导师应该履行的责任。
    接下来的两天,许秋继续完善《科学》文章。
    虽然这篇工作只有2500个字,但是许秋每看一遍,都能看出来一些需要修改的地方。
    而且,最近接连更换体系,也需要把这些更改的部分反映到文章中去。
    不然如果出现类似“报道的效率是A体系的,结果文章中其他表征写的却是B体系”这样的情况,那就尴尬了。
    其实,像组里之前投稿出去的不少文章,哪怕是AM这种档次的,因为投的比较快,比较急,所以实际上或多或少还是存在漏洞的。
    至少,细看的话,一两处语病总是能找出来的。
    当然,一般研究者也会不在意这种小毛病,只要不是漏洞多如筛子上的孔眼,影响到大家的阅读就行。
    因为,大家都知道,阅读这种学术文献,包括一些书籍,重要的是文字内部的观点、思路。
    换言之,他们看重的是文章的亮点、优点,至于文章的一些小缺点,选择性忽视就可以了,关键之处还是自己能不能从中得到什么收获。
    包括许秋看一些发表在CNS顶刊上的文章,都会出现图片上标注错误的情况。
    不过,别人是别人,自己是自己,对于自己的第一篇《科学》,许秋还是要尽量的把它打磨的完美。
    除了文章方面,许秋也带着莫文琳新做了一批器件,再次把叠层器件的效率向上突破了一些,达到了16.52%。
    不过,现实中的器件性能,还是滞后于模拟实验室很多的。
    现在模拟实验室重复了许秋之前17.36%的结果,制备了上千片器件,又把效率往上波动了一些,做到了17.50%。
    同时,模拟实验人员也学会了许秋的套路,会自发的批量复制器件进行重复性实验了,这使得模拟实验室的摸索效率进一步的提升。
    以往一周时间可以把某个条件摸索到最优,现在可能三四天的时间就能完成。
    不过,许秋预感17.50%应该也是这个体系的尽头了。
    现在基本上找不到加工工艺方面进一步优化的空间了。
    除非更换有效层的材料,但那就是另外的工作了。
    当然,17%已经足够好了。
    最早的时候许秋是以15%为目标,后来变更为了16%,现在是17%。
    如果继续冲刺18%的话,万一上不去怎么办呢。
    也不能太贪心,现在的成果已经有很大的机会能发表一篇《科学》,还是及早让成果落袋为安比较好。
    周五下午,许秋和莫文琳在里间实验室制备器件。
    他们打算今天晚上把器件做好,放在蒸镀舱里“闷”一天,等周六过来加个班,把结果测试出来。
    莫文琳说她这批器件手感非常的好,值得交出她的“处女加班”。
    这时,魏兴思从外面走了进来,扫视了一圈,如果制导导弹一般,锁定了许秋的位置后,便朝他快步走了过去:“许秋,器件做的怎么样?”
    “现在最高16.5%,”许秋回应道:“今天打算再做一批,真空放置半天,等周六过来测试。”
    “辛苦了,辛苦了。”魏兴思说完,看了一眼外面办公室的吴菲菲,说道:“许秋,你跟我来一下。”
    “好。”许秋有些疑惑的跟着魏兴思,走到外面办公室。
    魏兴思拍了拍手,示意办公室的众人听他讲话,随后说道:
    “是这样的,之前孙沃在组会上提到有机和钙钛矿器件混着制备,会对钙钛矿器件的性能造成影响,我觉得很有道理。”
    “但如果反过来想,制备钙钛矿器件的用到DMF等溶剂,大概率也是会对有机器件造成影响的,毕竟互为反溶剂嘛。”
    “既然这样,因为许秋他们在冲刺有机叠层器件的高效率,所以,接下来的这段时间,吴菲菲你们钙钛矿团队的实验就先停一停,等许秋他们把效率冲上去再说,你们觉得呢?”
    “没问题。”吴菲菲当即表态,孙沃也点头应和。
    “行,”魏兴思满意的说道:“那钙钛矿的实验就先停一停,这段时间,吴菲菲你就带着孙沃一起写综述吧,把手套箱让给有机光伏团队……”
    魏兴思转头,看向许秋:“争取每天做一批器件,把效率早日冲上17%,怎么样?”
    “嗯……可以。”许秋点了点头。
    其实让有机团队独占手套箱这个想法,许秋之前也不是没有考虑过。
    但他作为学生,自己提出来有些不好,现在魏兴思主动提出来,而且吴菲菲、孙沃也没什么意见,许秋也就顺水推舟,应了下来。
    至于一天一批器件,也是可以做到的。
    比如,第一天晚上制备好第一批器件,在蒸镀舱“真空放置”到第二天的白天,然后第二天的白天开始制备第二批器件,同时测试第一批器件的性能,再把第二批器件“真空放置”到第三天的白天,以此往复……
    唯一的问题就是需要连轴转,工作强度有些高。
    不过,这也不是什么大的问题,许秋决定让他自己、莫文琳、韩嘉莹三个人轮换着进行实验。
    三天三批,分摊下来,就是每人三天做一批器件,这个工作强度就一般般了。
    另外,既然要冲刺效率,那么手套箱的再生也可以做一做,尽量把各方面都做到最好。
    近期旋涂手套箱的氧含量就经常处于10ppm以上,说明内部的溶剂氛围非常浓重,需要好好清理一下。
    这或许也是莫文琳器件性能做不上去的一大原因。
    于是,许秋提议道:“我们周六再生吧。”
    魏兴思没什么意见:“可以,你来安排就好。”
    于是,许秋登录学校的危化品订购网站,到药品仓库订购了一瓶体积分数95%+5%的氮氢混合气。
    因为钢瓶属于压力容器,有一定的危险性,所以在实验室存放的时候,理论上都需要放在专门的钢瓶柜中,防止因地震等突发情况而导致钢瓶倾倒,也能减缓钢瓶爆炸带来的冲击波。
    不过,邯丹材一216这个实验室是几年前建设的,那个时候对于钢瓶柜这种压力容器的安全要求还没有那么高,都是用临时的绑带固定的。
    现在新建的实验室,基本都要求用钢瓶柜了。
    比如江弯实验室在设计的时候,就必须配制钢瓶柜,还被强制需要采用集中供气的手段,都是从安全的角度考虑的。
    说起压力容器的安全问题,之前魔都综合大学化学系,就有一位本科生因为使用反应釜,操作不当,导致手被炸断了。
    近期,又有新闻报道,中科院化学所也出事故了。
    据说有一个联合培养的专硕,硕士一年级,女性,在进行高压釜加氢反应的时候,降温过程中发生爆炸,颅骨碎裂,当场死亡……
    R.I.P.
    虽然许秋没有用过高压反应釜,但也有所了解,知道那玩意比钢瓶危险多了。
    钢瓶有压力表,有减压阀,而且在设计的时候充分考虑了爆炸风险,也有使用年限的要求,因此很少有听说钢瓶自发爆炸的。
    而普通的水热釜是没有压力表的,当从外界开启水热釜的时候,面对的就是一个薛定谔的水热釜,就像是一个“黑洞”一样,谁也不知道里面具体是个什么情况。
    因此通常都是需要让水热釜充分冷却足够长的时间,确保其内部的温度和压力恢复正常,才会打开釜体。
    这位硕士生出现事故具体的情况,许秋并不了解。
    大概率是提前进行了开釜操作,结果釜体内部的压力非常高,盖子直接就蹦头上了。
    背后的问题,虽然可能是多方面叠加的结果,但主要也是国内普遍对实验室安全的不重视。
    如果,再引申下去,就是国内比较追求“快”,或者说“急功近利”。
    比如一些课题组要求多久多久必须出成果,合成反应必须在几天内做好,做不好就是工作态度不认真之类的。
    很多学生因为没有经历过大风大浪,在被导师反复PUA下,跳楼轻生的情况都有出现,为了赶实验进度,忽视了安全,也是非常有可能的。
    其实,在初期一穷二白的时候,确实可以这种蛮干,追求快速的提升,去追赶先行者。
    但是当国内科研发展到一定程度的时候,有效的管理,安全方面的考量,或许就成为了实现进步的关键壁垒。
    就像很多行业初期可以野蛮成长,当成长到一定规模之后,必须要加以约束,不然就会出现尾大不掉的现象,包括某妄图插手银行业务的企业,现在就开始被制裁了。
    许秋在网上下单后,大约半小时后,药品仓库的送气大叔就旋转着氮氢混合气钢瓶过来了。
    这位大叔断了一根手指,不知道是什么原因。
    不过,他运输钢瓶的手法非常的娴熟,钢瓶侧着大约有15度的夹角,旋转瓶身,钢瓶就会一边旋转,一边向前移动。
    送气大叔到了216的门口,孙沃前去接应。
    孙沃现在是负责实验室钢瓶的人。
    因为用于固定钢瓶的临时绑带是有限的,所以孙沃把原先空的氮氢混合气的钢瓶取出,又把新的钢瓶换回去。
    其实,如果细究的话,这种运送钢瓶的方法,也是存在安全隐患的。
    钢瓶要上二楼,肯定是坐电梯上来的。
    送气大叔是直接扶着钢瓶,跟随电梯一同运输。
    而比较安全的做法是安排两个人运送,一个人负责把钢瓶运到电梯上,然后人不进来,按下对应楼层的按钮,另外一个人在楼上进行接应,把钢瓶取出来。
    换言之,就是让钢瓶自己坐电梯上楼。
    同时,在这个过程中,电梯也暂时禁止其他人使用。
    这样可以避免出现意外情况。
    比如万一钢瓶在电梯中即将爆炸,人就在旁边连逃生的空间都没有,只能眼睁睁的看着自己被炸死。
    不过,实际操作上,如果真的如此注重安全,就需要投入很多额外的成本。
    包括宣传成本,培养学生、老师这方面的意识,还有额外的人力成本,需要多聘请几个送气大叔。
    其实,国内安全教育也是从大概2015年左右才开始大力的推行,之前甚至连研究生必修的《实验室安全教育》课程都没有。
    包括对危化品的管制也是从2015年左右开始的,之前购买药品都是随便买的。
    后来就需要走学校药品仓库的流程,像丙酮之类易制毒的药品还需要院系审核才能购买,还需要定期填写安全自查表。
    或许,这就是国内发现,科研圈之前野蛮成长的路线,已经不适合当下的情况了。
    不过,改革的过程总是非常艰难的,会遭遇各种各样的阻力。
    很多政策出台之后,执行起来的阻力非常大,因为或多或少会损害一些人的利益。
    但只要方向是对的,就总会有成功的那一天。
    PS:求保底月票。


同类推荐: 伺狼喂虎(NPH)我的小人国天选者游戏梦境指南超维科技纪元纨绔毒医吃鸡吃到小哥哥[电竞]星际策划,日入十亿