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449 自然·能源文章,塵埃落定

更新時間:2021-03-15  作者:肥美的韭菜
現在有機光伏領域內關于ITIC體系的文章有很多,而魏興思課題組是首次報道ITIC這種材料的,因此不少稿件都發到了他這邊,許秋平均每個月都要審四五篇以上。

徐正宏課題組剛剛發表的一篇NC文章,許秋找早在兩個月前審稿的時候就已經見過了。

他們報道了一種名為DBCIC的非富勒烯受體材料,與PBDBT給體材料組合,器件效率可達10.3。

DBCIC的分子結構有些類似于ITIC,也是ADA結構。

不過,它的中央D單元并非傳統的基于sp2雜化碳碳雙鍵,組建成的大π共軛稠環結構,而是存在sp3雜化碳碳單鍵的非共軛結構。

當時,許秋覺得徐正宏他們做的工作還是比較有意思的,沒有盲目的跟風ITIC的結構,因此雖然效率不高,但還是給了他們一個機會——出具了大改的意見。

主要是讓他們補充一些關于器件穩定性的實驗數據,并深入挖掘一下非共軛的體系和共軛體系之間可能存在的異同。

現在徐正宏他們正式發表的NC文章中,已經包含了許秋提到的這兩點意見。

一方面,他們對比了DBPIC、ITIC、PCBM三個體系的穩定性,發現DBCIC的器件穩定性稍微好一些,ITIC次之,PCBM最差,尤其是在持續光照下的穩定性。

DBCIC可以在長時間光照條件下,比如1500個小時,保持60以上的初始器件效率,而同樣條件下ITIC的體系,效率已經衰減到50左右,PCBM的體系,器件效率大約在200個小時持續光照的時候,就已經衰減到了0。

另一方面,他們通過DFT模擬,發現雖然DBPIC的中央D單元中存在碳碳單鍵,分子的構型可以發生一定程度的旋轉,但受限于空間位阻等因素,旋轉的幅度不會很大。

換言之,雖然名義上DBPIC是非共軛的結構,但實際上還是有較強的共軛性質,并不是嚴格意義上的非共軛結構。

徐正宏他們補充實驗得出的結論,倒是和許秋預想中的差不多。

有機光伏材料之所以能夠實現光電轉化,就是因為光電材料中存在大π共軛結構。

這種共軛結構可以受到光能的激發,變為激發態,產生激子,激子拆分后的電荷會沿著分子內部,或者分子間的共軛結構進行傳輸。

這里面有一個問題,那就是這個共軛結構吸收光能被激發的過程,其實相當于是發生了化學反應的。

通常情況下,這個化學反應是可逆的,也就是當光照停止后,材料會恢復原狀。

但也存在一定的概率,使得共軛結構無法恢復,比如材料分子中的碳碳雙鍵被打開,相當于材料內形成了缺陷。

一旦形成缺陷,就會對激子的產生和輸運造成影響,進而造成光電流的損失,表現出來的結果就是器件效率低下。

因此,對于有機光伏材料來說,本身就是一個比較矛盾的存在,共軛結構賦予了有機光伏材料將光能轉化為電能的能力,但也同時背上了光照下分子結構不穩定性的“詛咒”。

總體來說,徐正宏的這個工作還是比較有啟發性的,之后許秋或許也要在共軛和非共軛之間尋求一個平衡,兼顧器件的效率和穩定性。

當然,這是較為后期的事情,現階段的主要任務還是沖擊效率。

另外,還有一篇發表在AM上的文章也挺有意思的,是港大嚴虎課題組的工作。

說起來,魏興思和嚴虎兩個課題組還是頗有“淵源”的:

之前許秋搶在嚴虎他們前面發表了PCE11的工作,導致嚴虎的JACS文章胎死腹中;

后來嚴虎他們開發出來了一種名為ITIC2的材料,和許秋設計的ITICTh分子結構一樣,并搶先發表。

兩個課題組之間也算是有來有往。

不過,ITICTh的工作被搶,對許秋和韓嘉瑩來說,基本上是無關痛癢,當時他們本來就有些頭疼手里的工作太多,嚴虎剛好幫忙“減負”了。

而嚴虎的PCE11工作被搶,就有些傷了,畢竟那個工作可是許秋的第一篇大滿貫文章,而且未來這篇文章被引用次數有望破百,可以稱得上是一篇代表作。

現在嚴虎這篇AM文章,是針對PCE11材料的改進。

或許是出于某種考慮,嚴虎他們并沒有把這種材料的本體稱為PCE11,而是按照自己的命名方式進行命名,也就是PBTff4T2OD。

改進的主要目的是讓PCE11給體材料,與他們開發的ITIC2非富勒烯受體材料相匹配。

原先的PCE11是針對于富勒烯體系而設計的,因此是窄帶隙、高結晶性的材料,和ITIC2材料并不適配。

現在要做的就是提高其禁帶寬度,同時降低其分子的結晶性。

嚴虎他們采用的方法是在PCE11中塞入一個雙氟取代的苯環(B),也就是將給體材料主鏈的分子結構從“TBTTTT”變更為“TBTTBTT”。

基于這個思路,他們一共開發了兩種新材料,分別命名為PTFBO和PTFBP,前者插入的苯環上兩個氟原子是鄰位取代的,而后者是對位取代的。

結果表明,兩種給體材料的禁帶寬度均被成功的拉升到1.8電子伏特左右,和ITIC2形成互補的光吸收,以及相互匹配的HOMO/LUMO能級。

不過,基于PTFBO和PTFBP的電池器件性能有非常大的差異。

PTFBO:ITIC2的體系,效率可以達到11.3,而PTFBP:ITIC2體系的效率僅為6.89。

為了解釋這個現象,嚴虎他們進行了光源GIWAXS,DFT模擬等分析手段。

和徐正宏那篇NC文章有些類似,嚴虎他們認為也是分子構型方面的原因。

PTFBO穩定的構型中,兩個帶有側鏈的噻吩單元上的側鏈位于同一側,也就是形成類似于一個“U”型的結構,這種分子結構的規整程度不高,材料的結晶性因此受到了抑制。

他們整體的故事線,大致是分子結構的細微調整,改變了分子構型,進而改變材料結晶程度,對給受體共混形貌造成影響,最終導致器件性能上的差異。

嚴虎的這個結論在ITIC系列,乃至IDTBR系列非富勒烯受體中,還是有一定的泛用性的,即這些非富勒烯受體材料,更加偏愛結晶性稍差的給體材料。

包括之前學姐的IEICO體系,選擇便是傳統的PCE10;

徐正宏的IDTBR體系,同時用了PCE10和PCE11,也是前者的性能更好一些。

除了馬薇薇、徐正宏、嚴虎的三篇文章外,其他的工作,就沒有太值得注意的了,許秋看了以后收獲都不大。

現在很多課題組也開始基于ICIN端基,合成類ITIC的非富勒烯受體材料,性能好的,新意高的,或是故事講得好聽的,文章發的就好一些,反之,文章就差一些。

考慮到當下ITIC的熱度,許秋便到wos網站查看了一下自己那篇ITIC的AM文章,發現熱點文章、和高被引文章的標識依然存在。

而且現在的實時引用次數已經超過了100次,達到了驚人的117次。

扣除掉自己課題組自引的20多次,短短幾個月的時間,文章他引數量已經接近100次了,還是非常強的。

這篇工作有很大的幾率能夠成為千次引用級別的文章,不過估計要等幾年,畢竟有機光伏領域的盤子有些小,熱度不算高。

要是放在石墨烯之類的熱門領域,取得與“開發出ITIC材料”相當的學術成果,估計過不了兩年就能達到千次引用。

其實,從功利的角度來看,許秋轉行到鋰電之類的應用型領域,或者石墨烯這種熱門的科研領域,是比有機光伏更有“錢途”或是前途的。

不過,他還是選擇暫時堅持有機光伏領域。

一方面,他畢竟還是學生,轉領域會受到諸多的限制。

另一方面,他在有機光伏領域有著大量的積累,現在已經成為了走在最前面的一小撮人。

如果更換領域的話,就需要放棄這一切,重頭開始。

與其這樣,還不如把這個領域做到極致,再考慮其他。

雖然冷門領域相對困難了一些,但未嘗就不能逆襲。

周五一早,許秋剛走出寢室門,正打算去和韓嘉瑩一起早鍛,就接到了魏興思的電話。

魏興思開門見山的說道:“剛收到郵件,《自然·能源》的文章被正式接收了!”

許秋淡定的回應了一句:“好啊。”當然,他的內心其實也是有些小激動的。

之前雖然覺得這篇《自然·能源》文章大概率沒什么問題,但沒有被正式接受,心里總是懸著的,擔心出現什么狀況,現在終于塵埃落定了。

這篇《自然·能源》的發表,不僅是許秋突破了自我的極限,也帶著魏興思一起跨過AM、EES這個檔次,達到了正統的《自然》大子刊的檔次。

現階段,《自然·能源》的實時影響因子已經達到了42左右,甚至還超越了38左右影響因子的《自然》主刊。

從影響力和關注度來看,《自然》大子刊與《自然》主刊雖有差距,但這個差距其實并不算大。

畢竟《自然》大子刊創刊的初衷,就是因為科研圈里細分領域越來越多,科研工作者也越來越多,而《自然》主刊每年只能收錄1000篇左右的文章,很多高檔次的,具有開創性的文章,只是因為研究領域比較冷門,才被劃分調劑到對應的《自然》子刊中。

換言之,《自然》大子刊的誕生,是為了解決“日益增長的高檔次科研工作數量和CNS收錄文章數量有限之間的矛盾”。

可以用網文領域進行近似的類比。

起點男頻有都市、玄幻、奇幻、仙俠、科幻、武俠、軍事、現實、歷史、體育、懸疑、輕、體育、游戲等類目。

其中,都市、玄幻等屬于比較熱門的類目,而懸疑、現實、軍事等屬于比較比較冷門的類目。

總榜前十差距就比較大了,對應于《自然》的普通子刊。

當然,這只是近似的類比,因為文章是不能同時發表在《自然》和它的子刊上的,而網文榜單可以雙榜齊上。

魏興思在電話中,繼續說道:“郵件我已經轉發給你了,發表一篇《自然》大子刊,值得慶祝一下,今天剛好是周五,晚上我帶你們出去吃吧……”

“還有,你通知其他人今天就不要做實驗了,我們把實驗室一起整理一下,打掃打掃,畢竟下周要開大會嘛,其他學校的老師們免不得要來我們實驗室參觀,得給他們留下一個好印象。”

“另外,我們課題組的網站,可以稍微改一改版,我覺得可以設置一個‘代表作’欄目,選幾篇我們組最具有代表性的工作掛上去,比如這篇《自然·能源》,還有你之前兩篇大滿貫的AM文章,還可以標注一下文章的亮點,比如列出實時引用次數,標出封面文章、熱點文章、高被引文章等等。”

“好的。”許秋應和道,現在組里的文章變多了,確實有必要把工作整理一下,突出一下代表作。

電話掛斷,許秋看到魏興思在課題組的文件,正是他的《自然·能源》文章。

頓時,另外一個魏老師不在的課題組群聊沸騰了。

陳婉清先起了個頭:“恭喜許秋喜提《自然》大子刊[慶祝]。”

吳菲菲緊跟其后:“恭喜許秋喜提《自然》大子刊[慶祝]。”

后面其他人也都直接復制,保持了整齊的隊形。

‘總感覺他們在暗示著什么。’許秋內心嘀咕了一句,然后給眾人發了一百塊十個的拼手氣紅包,接著通知了一下晚上聚餐,以及打掃實驗室的事情。

這篇《自然·能源》文章,果然如許秋之前所料,再次被送回給那五個審稿人重新二次審稿了。

上次修改時,五個審稿人意見中有兩個是“建議直接接收”,三個是“建議修改后接收”,現在經過許秋的修改以及對審稿人提出問題的回應,五個審稿人的意見,均變更為“建議直接接收”。

因此,編輯也就沒有再把文章打回給許秋他們繼續修改,而是直接就接收了文章。

經過一次修改后的文章,如果編輯把文章再次送回給審稿人,他們是可以看到彼此給出的意見以及作者回復的。

這時,假如第一次的所有意見都是偏向正面的,沒有完全負面的意見,且作者改的確實也不錯的時候,審稿人一般不會選擇做惡人,而是會讓文章通過。

當然,凡事都有例外。

之前許秋聽陳婉清說,她碩士的時候,組里就遇到過一次奇葩的事件。

當時她的一個師兄投了一篇JMCA。

遇到了三個審稿人,第一次審稿意見中有一個審稿人建議“直接接收”,另外兩個審稿人建議“大改”,最后編輯給了個大改。

等大改完了重新投回JMCA,沒過多久就收到了消息。

之前兩個給“大改”的,一個變為建議“直接接收”,另外一個又提了些意見,建議“修改后接收”。

這兩個都很正常,而之前建議“直接接收”的那個審稿人居然態度發生了180度改變,給出了拒稿的意見。

結果,JMCA的編輯采納了那個“變卦”的審稿人的意見,最終出具了拒稿意見,就很迷。

上午九點半,許秋來到材一216,他和課題組小伙伴們吹了一會兒牛逼,享受了一波來自小伙伴們的膜拜,這才開始忙今天的工作。

首先是打掃實驗室的事情,因為邯丹的實驗室很小,只有三十平米左右,所以任務并不重,課題組十幾個人分攤下來,不到一個小時就搞定了。

接下來,許秋開始進行魏老師之前提到的,課題組網頁新增“代表作”欄目的事情。

代表作的選擇方面,他主要參考了上次申請基金時的十篇代表作名單,又額外新增了最新的幾篇文章進去,加起來一共十五篇。

網頁建設方面,這回要創建一個新的欄目,和之前更新課題組科研成果不太一樣,稍微有些麻煩,可能需要新建一個文件,然后多寫一些代碼。

關鍵許秋之前并沒有接觸過相關的知識,于是他只好自學了簡易網頁制作知識,花費了幾個小時的時間,終于把這件事情處理好。

他不禁有些感慨,進了魏興思課題組,除了做科研以外,其他雜七雜八的技能可沒少學。

下午,許秋提前預演了幾遍下周二大會時的演講內容,把每部分的時間嚴格控制在規劃之內,并保證總時長在30分鐘左右。

另外,關于大會的事情,吳菲菲那邊已經把海報做好,并打印了五張出來,分別張貼在邯丹校區的幾個主要理工科大樓,包括材料一樓、材料二樓、先進材料樓,還有高分子樓和老化學樓。

在張貼海報的時候,吳菲菲發現理工科的實驗室,目前大部分仍然滯留在邯丹校區,并沒有響應學校的號召,搬遷到江彎去,大概是都是比較怕麻煩。

而且一般這種活兒也不太會有人帶頭。

沒人帶頭的話,就會陷入互相觀望的狀態。

反正法不責眾嘛,你不搬我不搬,就都不會有什么影響,能拖一會兒是一會兒。

當然,大概率也拖不了太久,畢竟學校的紅頭文件都已經下來了。

大多數的老師,哪怕是教授,其實都沒有和學校掰手腕的能力。

除非是院士級別的大佬,或者少數頂尖的教授,具有不可替代性的那種,才有和學校討價還價的能力。

當然,像這種檔次的研究者,他們一般也不用擔心這種瑣事,只需要好好做科研,有成果產出就行。

基本上學校都會給他們安排上頂級待遇,一個課題組一棟樓、半棟樓都非常的正常,有什么其他的條件都好商量。

因為學校每年都會有考評,比如評選雙一流學科,以及學校排名等等,其中最主要的一個指標就是學術成果,所以誰能夠產出多的學術成果,誰自然就會享有一定的特權。

就像之前“某大廠的內部價值觀大辯論”,涉及月餅事件,出軌事件以及代考事件,有人表示:“低P碰紅線,低P沒了;高P碰紅線,紅線沒了;高P碰考試,考試也沒了。”

這個社會就是這般的現實。

大多數時候,規則確實都是用來束縛弱者的。

當然,在某種程度上,這也是一種保護。

因為真正能夠無視規則的人,或者規則的制定者,只占極少數,千分之一,萬分之一,甚至更少。

剩下的絕大多數人,之間也都是有層級之分的。

如果沒有規則去束縛“不那么弱的弱者”的話,他們就會去欺凌“比他們還要弱的弱者”,然后一層一層的傳遞下去,底層就將永無翻身之日。

在現實中,法律就是比較常見的規則,也是符合“束縛并保護弱者”這一條的。

一方面,法律將違法犯罪的代價明確,震懾了“不那么弱的弱者”,讓他們輕易不會做出違法犯罪的事情,切切實實保護了“真·弱者”的基本權益。

另一方面,雖說“天子犯法和庶民同罪”,但實際操作起來,大家都懂得,怎么可能嘛,總有一些人是超脫的存在嘛。

晚上聚餐的地方,魏興思已經提前訂好了,就在大學路上,是一家新開的川菜館,名叫“五斗櫥”。

今天魏老師沒有開車,帶著課題組的眾人步行過去,還帶了拎了四瓶酒,三紅一白。

看的出魏老師是真的高興,平常他和學生聚餐一般都是不喝酒的,今天難得破了一回例。

然后,許秋就遭殃了,被輪番敬酒,要不是他本身酒量過關,外加演技在線,估計就得橫著回去了。

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