第三十八章 时温等效原理

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许秋宅在寝室，用电脑查看学姐拷贝给他的文献资料，关于柔衬底有机太阳能电池的。

文献数量不多，只有不到十篇，期刊档次普遍不高，都是sci二区的，没有一区的文章。

至于为什么没有三四区的文章，许秋从学姐那了解到，是因为魏老师只会检索一二区的期刊，并将它们整理好发给学生。

许秋花费两个多小时，粗略的读完所有文献后，得到了想要的信息：

柔基底通常采用聚酯材料，pet或pen。

pet和pen的玻璃化转变温度，分别为70和120摄氏度左右。

因此，以它们为基底制备电池器件时，传输层和有效层材料的加工温度不能过高。

文献中的解决办法是用低温法制备金属氧化物作为传输层材料，比如二氧化钛、氧化锡等。

许秋思考过后，觉得贸然使用之前没有用过的传输层材料，风险过大。

因为需要花费大量时间去摸索条件，最终结果可能还不尽意，倒不如对自己熟悉的材料加以改造。

最终他决定使用pen为基底，先尝试使用pedot:pss作为传输层材料，降低它的退火温度至100摄氏度，并延长退火时间。

确定了基底之后，许秋给陈婉清发微信：

“之前魏老师给我的项目，要用到柔基底，因此我需要订做一批镀有ito薄膜的pen基底，学姐那边有没有门路。”

没过几分钟，他便收到了学姐的回复。

“好。”一个蜜桃猫的表。

“等我消息。”

…………

许秋放下手机，闭眼做了一套眼保健，然后休息片刻，进模拟实验室。

昨天还留下一个溶溶解的问题没有解决。

不过，目前只有在配制有效层溶时，才存在过夜搅拌的需求，即搅拌时长大于12小时。

像是配制氧化锌预聚体溶，只需搅拌两小时，问题便不大。

许秋进手套箱，拿起昨配好的有效层溶，轻轻晃动瓶子，可以明显的看到瓶壁上挂有未溶解的聚合物材料。

他盯着小棕瓶，陷了沉思。

为什么溶要搅拌过夜？

因为聚合物分子量较大，溶解比较困难，需要长时间的搅拌使其充分溶解。

那有没有什么途径可以使聚合物快速溶解呢？

可以降低其浓度。

但降低浓度的话，旋涂出来的薄膜厚度就会变薄，所以并不是一个好方法。

有没有其他办法呢？

许秋突然想到，上学期学过的《高分子凝聚态物理》中讲到过高聚物的时温等效原理。

具体的描述他已经记不清了，但大致意思应该是提高温度可以缩短时间。

为了验证这个想法，许秋退出模拟实验室。

他在书架上找到《高分子凝聚态物理》课本，翻看目录，很快便找到了“时温等效原理”的介绍：

高聚物的同一力学松弛现象可以在较高的温度、较短的时间（或较高的作用频率）观察到，也可以在较低的温度下、较长时间内观察到。因此，升高温度与延长观察时间对分子运动是等效的，对高聚物的粘弹行为也是等效的。

这个讲的是高聚物的力学松弛现象，并不是说溶解过程，不过许秋觉得或许可以将其延伸一下。

因为溶解过程也算是高分子的分子运动过程，那么升高温度与延长搅拌时间也应该也是等效的。

而且在氮气氛围内，构成有效层的两种材料对热都很稳定，耐100摄氏度的温度没有什么问题，不然也不会有热退火步骤了。

不过这样的话，使用氯仿溶剂就不合适了，因为它沸点低，无法加热到很高的温度。

许秋返回模拟实验室。

先将昨配制的氧化锌预聚体溶放在培养皿盖子上，然后将加热搅拌台的温度设为90摄氏度，最后将有效层溶放在加热台上。

验证想法的话，需要等待一段时间，许秋决定再配制一些其他浓度的ptb7-th:pc[70]bm有效层溶。

溶剂都选择氯苯，浓度则分别为10、20、25毫克每毫升，给体受体的质量比仍固定在1:1.5，各1毫升。

他想看看聚合物的极限溶解度是多少。

配好溶后，许秋将四种溶按照各自的浓度，分别记做10#、15#、20#、25#溶。

将10#、15#、25#溶放在加热搅拌台上后，他拿起最早配制的15#溶，再次轻轻晃动瓶子，发现已经没有固体残余挂在瓶壁上了。

他看了眼时间，只过