第七十五章 確定合成方案(第2/2 頁)
結了ptb7-th的各項效能,主要是能級和禁頻寬度。
與文獻對照後發現,模擬計算出來的資料與實際上還是有一定的差距的,偏差值大約在0-04電子伏特左右。
相較於原始未改進的版本,這個差距已經非常小了。
原始的dft模擬,因為把大分子材料當做小分子材料進行計算,所以測試出來能級的誤差通常在05電子伏特以上,而禁頻寬度的誤差甚至超過了1電子伏特。
要知道,合適的光伏材料,禁頻寬度也就是在1-2電子伏特之間,這誤差都接近50了,甚至已經不能說是誤差了。
這也是學姐之前說這種方法使用的人越來越少的原因。
對於改進版本後,仍存在的小幅誤差,許秋也考慮了可能的原因:
一方面,像ptb7-th這種分子,它其中的一個結構單元,tt,不是軸對稱的,因此它在大分子中的排布規律不確定。
假如所有的tt單元都朝著一個方向排布,那麼得到的大分子材料的結晶效能就較強,禁頻寬度也較小,效能通常也比較好。
反之,如果是胡亂排列,材料的效能則較差。
另一方面,他學過《有機化學》,知道合成反應都是存在副反應的。
理想情況下,你想讓小分子單元手拉手連成一條直線,形成一條直直的大分子鏈。
但實際情況可能是有的人手拉著別人的腳,有的人頭髮被別人扯住了,還有人斷了胳膊斷了腿。
雖然上述情況發生的可能性很小,或許只有1-5。
但對於數十數百個這樣的人,總會出現各種意外,導致最終得到的材料並不是理想中的材料,而存在缺陷。
因此,理論得到的結果終究還是需要用實踐來檢驗。
……
許秋用軟體畫出他構想中的分子結構,然後進行進階dft模擬計算。
a單元他選擇了結構簡單的苯並噻二唑bt單元,d單元則選擇了噻吩,從一個噻吩到四個相連的噻吩,分別為t、2t、3t、4t。
模擬計算需要一個半小時的時間,他開啟了2倍時間加速。
在這段時間內,因為不能離開模擬實驗室,他索性在裡面做起了組會ppt。
上週學姐考慮到他第一次參加組會,沒有經驗,才替他把他的工作講了,這周他就要自己上場了。
先是這周的實驗進展,包括器件效能的重複性測試、穩定性測試。
然後是他設計的分子的合成路線。
看似他設計了四個分子,但實際上是四類分子,因為合成中的變化特別多。
比如可以改變支鏈的大小、種類、位置、數量,可以選擇是否引入雜原子,可以改變雜原子的位置、數量等等。
當他完成組會ppt後,模擬結果也全部出來了。
從能級結構和禁頻寬度上來看,四類分子都是比較合適的光伏材料。
不過,也只是理論上的。
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