《我有科研辅助系统》 第一章 科研辅助系统 5月25日,魔都。 ## 保研情况统计 1.本校本系保研,2.本校跨专业保研,3.外校保研,4.出国读研,有意向的同学请回复我,截止时间:6月3日晚22:00前,最终名单将上报材料系。过期不再受理,重要!!! 于强 ## 许秋是魔都综合大学,材料科学系材料化学专业的大三学生。 此时,他看着辅导员于强发送的邮件,心中盘算着自己未来的道路。 按照往届惯例来看,出国、本校本系保研、直接工作的学生大约各占30%。 其中,本校保研的流程是大三下学期末填报申请,暑假公示拟录取名单,随后参加夏令营并面试,大四上学期初公示保研名单。 而能否获得保研资格,唯一的考察标准就是绩点(学习成绩)。 首先,申请门槛是三年的平均绩点超过2.8(满绩为4.0)且不能挂科。 然后,院系根据保研名额,在符合标准且有保研意向的学生中,按绩点从高到低进行录取。 因此,绩点排名在专业前40%的学生,保研申请基本上十拿九稳。 本校保研的类型又分为三种,分别是科学硕士(三年)、专业硕士(两年)、直博(五年),面试成绩高的学生优先选择。 许秋目前的总绩点是3.46,专业课绩点是3.54,专业内排名3/31。 面前有三条路: 一是出国读研,因为之前没有考虑过,现在开始准备略微有些迟,而且除非申请到国外名校,否则性价比低于本校直研。 二是本校本系保研,以他的成绩,通过保研申请,进入拟录取阶段没有什么压力。 三是直接工作,那么现在就要着手准备投简历、面试、找实习。 毕竟是人生重要的选择关口,许秋也不敢随意做出决定。 此后几天,他从各方渠道获取信息。 他先是咨询了几个毕业后直接找工作的学长学姐,得到的答复都是类似的。 总结一下就是: 虽然魔都综合大学是国内顶尖985,但是奈何所学的专业,是四大天坑之一的材料科学,本科出去直接找工作并无太大的优势。 最终,他们有的去了银行,有的当了游戏策划,有的干了销售,还有的开了家手机维修店,专业贴膜,总之都转行了。 “哎,早知我当初就应该转专业到金融管理,软件计算机的,哪怕降一级,读个大五也好,可惜现在木已成舟,没有后悔的余地了。”许秋暗自叹息。 然后他又找到了几个院系专业课的助教。 专业课助教一般都是由授课老师的学生担任,也就是本校的研究生。 这边的分歧就比较大了。 有师兄说:“论文写不出,导师不让走,要延毕一年了。读研的话,看个人情况吧,我还是比较喜欢科研的,因为是在做自己感兴趣的研究,只是我这个领域偏理论研究,不是很好发文章。” 有师姐说:“现在本科学历不值钱啊,之后只会越来越贬值的,相较而言,研究生学历的膨胀速度不会像本科学历那么快,读个研好就业,推荐读研。” 还有人说:“现在硕士毕业出来,找工作的难度和本科没多少区别,可惜我天赋不够,博士是没希望了,不推荐读硕士。” 更有一博士师兄,看着30岁不到,发际线却已经明显后移。 他援引数据道:“现在本科生几千万,博士却只有不到100万,博士还是较为稀缺的。我们的学校还不错,博士出来,起步月薪20K不难,我是极力推荐读博士的。” …… 总结起来,意思差不多就是,科研需要天赋,要选对导师和研究方向,还有最好读到博士。 最后,他打电话问了问父母。 许秋:“爸,妈,关于保研这个事,给点意见呗。” 许爸:“不管你做出什么决定,我都支持你。” 许妈:“同上。” …… 忙活了几天,一转眼已经到6月2日,距离截止日期只有不到两天时间了。 许秋躺在寝室的床上,陷入思考: “像我这样不喜社交,不是班干部,也没参加过什么学生会团学联,除了学习成绩好些,没有什么特长,直接找工作的话,多半也要像学长学姐那样转行。” “十二年苦读,到头来还是要近乎从零开始,不甘心啊。” “倒不如以此为踏板,读个研出来,想来我的科研天赋也不会太差吧。” 许秋思来想去,权衡利弊,最终还是咬咬牙,向辅导员递交了本校本系保研的申请。 ………… 6月3日,上午7点55分。 上午第一节课是学位专业课《材料分析》,8点开始上课。 许秋提前5分钟进入教室,扫视着空座位分布,想寻找一个好的位置。 忽然,一阵猛烈的眩晕感袭来。 他忙捂着额头,踉跄的走到最近的座位趴下,很快失去了意识。 …… 再次清醒过来,许秋四处张望,发现自己来到了一处陌生的空间。 周边的环境是朦胧的、模糊的、诡异的、难以名状的。 如果非要用一种颜色来形容的话,那就是: 五彩斑斓的黑。 几秒钟后,四周传来声响。 【叮。】 【你已绑定科研辅助系统,当前权限等级:0,当前积分:0。】 【获得新手任务I。进入一个课题组实习。任务奖励:100积分。】 科研辅助系统?! 许秋先是一惊,随后狂喜。 这下发达了啊! 以后再也不用整天提心吊胆,担心读博士会变秃头了。 渐渐冷静下来后,他试图与系统交流: “系统,你都有什么功能呢?” 【1级权限等级时,将解锁以下基础功能:】 【熟练度系统。可以实时查看宿主科研技能的熟练度,熟练度会影响工作效率、失误率等。】 【辅助系统。可以复制他人的科研技能,然后通过全息影像技术,给宿主提供实时教学指导。】 【推演系统。配合辅助系统使用,将复制的科研技能推演至更高级别,需消耗系统积分。】 “除了推演系统外,系统积分还有其他作用吗,比如兑换物品什么的?” 【当前权限等级不足,无法兑换物品。】 【请努力提升权限等级,解锁更多功能。】 这些功能听起来挺强大的,只是现在既没权限又没积分,只能看看,没法使用。 还是先想办法完成新手任务吧。 第二章 寻找课题组 意识回归现实,身体的控制权也逐步恢复。 许秋揉了揉眼睛,适应着周边的光亮,然后试着唤出系统界面。 【科研辅助系统】 权限等级:0 积分:0 进行中的任务:1个 ## 他长吁了一口气,心中大定,开始计划接下来的行动。 首先,要先找一个课题组实习。 一方面可以完成新手任务,提高权限等级;另一方面可以比别人多出一年多的科研时间,从而赢在起跑线上。 当同届学生刚入学的时候,连他们课题组仪器都认不全的时候,自己却已经发表论文,拿到奖学金,岂不美哉。 而且提前进入课题组,也给了自己试错的机会,万一遇到非常BT的导师,还可以换个组重新再来。 那么,选什么方向好呢? 许秋觉得最好选一个对人类社会影响深远的方向。 有系统在手,他不由的站在全人类的角度看待问题。 三次工业革命,先是蒸汽机、煤、铁和钢,然后是电力、内燃机、无线电,最后是原子能、电子计算机、空间技术和生物工程。 它们的背后都有一个关键点,那便是能源。 嗯,能源方向,看起来不错。 ………… 课间休息,许秋从背包中掏出他的笔记本电脑。 熟练的连接上校园网,打开材料科学系的官网,然后逐条浏览在职教师的信息,以及相应课题组的研究方向。 “功能微纳粒子的合成及功能化、机理研究和应用探索”,陆栋副教授,硕导。 “液晶高分子和光响应性材料的研究”,兰雨燕教授,博导。 …… 大多数老师研究领域与能源并不相关。 最终,许秋从83个研究方向中,筛选出了3个与能源相关的方向: “有机/钙钛矿太阳能电池及其关键物理化学问题研究”,魏兴思教授,博导。 “燃料电池材料及其与储氢装置的系统集成”,葛宏畅研究员,博导。 “高性能锂离子电池电极材料、固态聚合物电解质与固态锂离子电池”,张简文教授,博导。 三位老师都是教授/研究员、博士生导师,科研成果也都是满满当当的好几页。 选哪个好呢? 思索片刻后,许秋认为三者之中潜力最高的,是太阳能电池领域。 人类现在对于太阳能的利用率非常有限,太阳辐照的光能大部分都以热能的形式损失了。 而且太阳能电池是一个非常适合民用的领域,但目前受限于技术瓶颈,大多用于菌方。 如果能够实现它的民用化,定然会对社会民生产生巨大的正面影响。 那就选择魏兴思老师吧。 许秋作出决定后,从网站上找到魏老师的邮箱,用学邮发送了一封邮件。 ## 课题组实习 尊敬的魏兴思老师: 我是魔都综合大学材料系的大三学生,许秋,学号是XXX。我从学校材料系网站上了解到老师主要是做“有机/钙钛矿太阳能电池及其关键物理化学问题研究”的,我对您研究的领域非常感兴趣,请问可以到您的课题组实习吗? 祝工作顺利,身体健康! 许秋 ## 据他所知,一般情况下材料系的老师是欢迎本科生来实习的。 毕竟廉价的劳动力,谁不喜欢呢,只要不出安全事故就好。 不过他对魏老师也不熟,要是被拒绝或者超过三天没有得到回复,那就只能再另做打算了。 ………… 上午三四节课是《近代史纲要》,授课老师是一位年纪较大的教授。 因为课程是开卷考试,而且许秋对这位老教授照本宣科式的教学手段并不感兴趣,所以他果断放弃听课,取出电脑开始自学《材料分析》落下的课程。 离下课还有五分钟的时候,许秋看台上老教授没有点名的意图,便趁之不备,悄无声息的从教室后门溜了出去。 大学三年,许秋也混成了老油条,他总结发现: 如果在中午第四节课下课后才动身去食堂的话,平均排队时间将超过三十分钟。 而如果早退五分钟,排队时间将缩短至五分钟以内。 一来一回,四舍五入。 早退五分钟就可以节省一个小时的时间,实在是太赚了。 海绵里的水,就是这么挤出来。 轻车熟路的来到食堂,许秋随便打了一块大排,一份咕咾肉,一份芹菜炒香干,二两米饭,刷校园卡。 扣除9.20元,剩余234.50元。 在魔都这样的一线城市,这样的物价是非常便宜了。 午饭后,许秋来到食堂附近的教学楼,随意找了一间人不多的教室,寻了一处空位坐下来。 启动电脑,打开邮箱,他想看下有没有收到魏老师的回信。 收件箱(1437)。 好吧,没有新邮件。 因为许秋记得上次关闭邮箱时就是这个数字。 既然都打开了,那就顺便整理下吧。 学校邮箱只提供了500M的容量,如果容量不足就无法收件。 但很多重要信息都必须通过学邮来获得,比如学校通知、辅导员每周发送的学工备忘等等。 所以必须定期对学邮进行清理,将带有大附件的垃圾邮件彻底删除。 清理完毕后,许秋把邮箱挂在后台,再次打开材料系官网,认真查看魏老师的相关信息。 首先是魏兴思老师的简历: 魔都交通大学(本科和硕士)、加州大学河滨分校化学系(硕士)、宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程系高分子科学专业(博士)、剑桥大学(博士后)、米国国家可再生能源实验室(博士后、研究员)。 两年前归国,由国家“青年千人”计划引进,在魔都综合大学材料科学系任特聘教授、博士生导师。 “两年前才回国,现在多半是处于手上没有多少学生的状态吧,课题组应该很缺人。”许秋暗自嘀咕。 这时电脑右下角弹出了新邮件提醒: 您有1封未读邮件,来自xs_wei@mdzhdx.edu.cn。 是魏老师的邮件,终于来了。 第三章 安全第一 许秋急忙点开邮件查看。 ## RE:课题组实习 可以。今天下午有空来我办公室面谈,材料一楼218室。 魏兴思 ## 许秋打开选课网站,查看了自己的课表。 看到今天下午刚好没有课,他便迅速回复了邮件。 ## RE:RE:课题组实习 好的。那我下午两点左右到您的办公室。 祝工作顺利,身体健康! 许秋 ## 许秋关闭邮箱,切换回魏老师课题组的主页,重点查看研究内容和研究成果。 研究内容是中英文两版的,里面有很多专业术语,不过部分在专业课中出现过,所以配合着有盗和谷狗翻译,阅读起来并没有太多障碍。 ………… 准备完毕,许秋提前十分钟到达材料一楼。 这是一栋已经建了二十多年的老楼,楼身上遍布着岁月的痕迹。 魏老师的办公室在二楼楼道的尽头。 许秋走在略显昏暗的走廊中,头顶上的灯有几盏还忽明忽暗的,脚下的墙边挂着泛绿光的“安全通道”指示牌,耳边传来不知道什么仪器运转的嗡嗡声。 哎,怪阴森的,学校什么时候能翻新一下旧楼啊。 218房间到了,许秋停下脚步。 办公室大门虚张,门缝中透出微微光亮。 许秋深吸一口气,缓缓的敲了三下门。 “请进!” 一道中气十足的男声从门内传出。 许秋轻轻推门而入,稍微环视了一圈。 20多平米的屋子,有两张办公桌,一个书柜,一张沙发床,几把椅子,还有一个正在“咕咚咕咚”的鱼缸。 一位中年男子正端坐在正对门口的办公桌前,想必就是魏兴思老师了。 魏老师约莫四十岁,目光炯炯。 他看到许秋进来,停下了手中的工作,脸上露出了笑容。 许秋关上门,原地站定,直接说明来意: “魏老师您好,我是今天上午和您联系的,材料系大三学生,许秋。” 魏老师笑容不减,指了指旁边的椅子说:“许秋,先坐。” 两人一问一答。 “什么专业的啊?” “材料化学。” “成绩怎么样,绩点多少?” “现在是3.46,在材料化学专业里面排名第三。” “哦,是吗?这么厉害。”魏老师一边回复,一边起身从身后的冰箱里拿出两盒蜂蜜柚子茶。 他自己打开一盒,另一盒递给许秋,说道: “六月份,天开始变热了,来喝个饮料。” “谢谢。”许秋接过,冰冰凉凉的,他想了想还是没有打开喝。 魏老师也不在意,继续说道: “我这边最近刚确定一个保研的本科生,比你大一届,也是材料化学专业的,绩点好像和你差不多。 她最近在准备毕业答辩,不怎么来实验室,之后有机会你们可以见一见。” 魏老师顿了顿,忽然说道:“许秋,有没有兴趣来我这边读研啊? 你应该申请保研了吧,以你的成绩申请通过不成问题啊。” 许秋挠了挠头,答复道:“不好意思魏老师,我还没有考虑那么远的事情。” “那没关系的。”魏兴思道: “那你先在这边做着,找找感觉,还有一年多的时间考虑。” “嗯嗯。”许秋点了点头。 “行,你去隔壁216实验室把陈婉清叫过来。” 他正待起身,又听到魏老师说道:“我带你去吧,跟我来。” ………… 216和218的房型差不多。 一进门是一张大办公桌,供学生办公用,然后是一个透明玻璃墙作为隔断,玻璃墙的另一端是实验室,塞满了各种许秋不认识的实验设备。 魏兴思介绍道: “现在这边空间比较小,不过在张疆新校区那边,我们还有一个大的实验室,现在正在建设。” 然后,他指着正坐在办公桌前操作电脑的女生,说道: “这是我的博士生,陈婉清,许秋你就先跟着她干吧。” 许秋打量了一下陈婉清,她虽说是博士学姐,但看起来像是二十刚出头。 或许是直博生? 他主动打招呼道:“陈婉清学姐你好。” “学弟你好。”陈婉清站起来回应。 魏老师拍了拍许秋肩膀,说道: “行,那你们聊,我先回办公室了。” 不知是不是错觉,许秋发现陈婉清在魏老师离开后,有种如释重负的感觉。 但毕竟是第一次见面,他也不好直接问出来。 学姐似乎比较高冷,不说话,只是好奇的打量着许秋。 他只好主动开口,再次自我介绍: “学姐你好,我是材料系大三学生,许秋。想来这边实习,刚才已经和魏老师谈过了。” “好呀,”陈婉清微微点头道:“你等下没事情吧?” “没事,今天下午没课。” “好,那我们先去物资处一趟。” ………… 路上,许秋翻看系统信息的历史记录。 【任务已完成,获得100积分,权限等级+1。】 【当前权限等级为1级,开启熟练度系统、辅助系统和推演系统。】 【获得新手任务II。将任意实验操作的熟练度评级提升至三阶及以上,任务完成奖励100积分。】 看到新开启的三个系统功能,许秋有些激动。 开启辅助系统后,他在做实验的时候,就可以实时获得操作教导,还可以用积分换取更高阶的指导 何愁实验技术不能快速提高啊。 到了物资处,陈婉清报上自己的名字、学号以及魏兴思的名字,在领用单上签名。 随后,她拿到了165和180码的两件实验服、5袋一次性PE手套、1盒一次性注射器、100颗只有米粒大小的磁性搅拌子。 “这边拿东西不需要付钱吗?”许秋道。 “我们组在这边都是记账的,按月结,直接走项目的经费。”陈婉清解释道。 “这样啊,学姐是本校保研的直博生吗?”许秋问道。 “不是呀,我硕士是在华东大学,然后从那边考过来的。” 许秋点了点头,主动帮陈婉清拎起刚刚领用的物资,说道:“学姐看着年轻啊,感觉像是刚刚本科毕业呢。” “没有啦,”陈婉清捂嘴轻笑,说道:“许秋,你是打算在本校读研吗?” “是啊,前几天刚刚给辅导员提交了保研申请。”许秋道。 两人变得熟络了许多,一路闲聊着回到了实验室。 ………… “入门第一课,安全教育。” 陈婉清打开电脑桌面上的《实验室安全教育》PDF文件,开始念。 “首先,做实验必须要穿实验服,佩戴一次性活性炭过滤口罩、一次性PE手套,实验前后要洗手。” “其次,不可以穿裙子、高跟鞋,呃……不好意思,”陈婉清略显尴尬的说道:“忘了你是男生,我们实验室的女生比较多。” “哎,这个太长了,你还是自己看吧。”陈婉清将笔记本电脑推给许秋,又补充道: “最重要的一点是,实验室里各个角落,都有可能存在有毒有害药品的残留,所以一定要保护好自己。” 许秋点点头,接过电脑。 他本科课程中有很多实验课,包括《普通化学实验》、《基础物理实验》、《分析化学实验》等等。 对于实验室安全教育,他自然不陌生。 而且对于近几年发生的实验室安全事故也有所耳闻。 比如,化学系大四学生在使用水热釜的时候,因操作不当,炸断了一只手臂。 材料系硕士研究生将锂离子电池的实验废料直接倒入下水道,触发了火警警报。 物理系某课题组因钢瓶保管不当发生爆炸,当时如同地震一般,整栋楼都有明显震感。 高分子系某研究生在做合成反应时,反应容器着火。情急之下他将反应容器直接从窗户扔出楼外,所幸未造成伤亡。 所以许秋总结了他自己的实验室求生指南: 生命安全第一,仪器安全第二; 情况不对,立马跑路。 第四章 清洗基片 阅读完《实验室安全手册》后,陈婉清指导许秋穿好实验服、戴上一次性PE手套和活性炭口罩。 一切准备就绪,她介绍道: “我们课题组主要研究领域是太阳能电池,而我呢,主要做有机方向。 实验室中制备太阳能电池器件需要使用基片,我们用的基片是印有ITO,也就是氧化铟锡图案的玻璃基片。 ITO具有高电导率和光透过率,是一种良好的电极材料。 这种基片是从米国进口的,成本比较高,一片大约4美刀,所以魏老师要求我们重复利用。” 今天我就教你怎么清洗基片。” “好的,学姐。”许秋点点头道。 ………… 【检测到清洗基片技能,是否进行记录?】 “记录。”许秋心中默念。 同时他注意到,系统界面更新了。 【科研辅助系统】 权限等级:1 积分:100 进行中的任务:1个 熟练度: 【实验操作类】 清洗基片(一阶0%/四阶50%) 【仪器设备类】 超声波清洗仪(三阶20%/五阶0%) 镊子(二阶50%/四阶50%) 氮气枪(一阶0%/四阶50%) ## 前面的一阶0%、二阶50%、三阶20%代表了许秋当前的熟练度。 因为他在实验课中接触过超声波清洗仪和镊子,所以具有初始的熟练度。 后面的四阶50%、五阶0%,则是辅助系统复制学姐操作的熟练度,可以近似看做是他短期内可达到的上限。 一项实验操作通常需要使用多个仪器设备,其熟练度取决于这些仪器设备中熟练度最低的那个。 解锁了新功能,许秋迫不及待的想尝试一下,便与系统交流: “我想把清洗基片,从四阶50%推演到五阶,需要多少积分?” 【需要1×50%×1000×2=1000积分。】 好吧,消费不起。 他现在还是个一阶0%的纯萌新,还是先努力完成任务,积攒积分。 就先用着学姐,将就一下吧。 ………… “交给你啦,有问题可以随时叫我。” 陈婉清示范了一遍操作流程,然后将剩余的旧基片递给许秋,回到了自己的座位上。 “好的,谢谢学姐。” 师傅领进门,修行靠个人。 科研之路,从打杂开始。 许秋先小心翼翼的夹起一片旧基片,仔细观察。 基片表面呈正方形,上面还附着部分银白色的电极以及黑色的涂层材料。 他目测了下,这种基片长宽约是2.5厘米,考虑到是国外生产的,规格应该是1英寸,也就是2.54厘米,厚度大约是3毫米。 这小小一块玻璃片就值30块钱,搞科研可真烧钱啊。 他打开辅助系统,选择“清洗基片”一项,对照着影像开始操作。 影像已经被系统抽象化处理过,操作者并非是学姐,而是个虚拟小人。 可以清晰的看到每一步的操作细节,还可以跟随心意暂停、快进、调整进度等。 他很快进入状态,模仿着影像操作起来。 “首先,用镊子将旧基片放置在支架上,注意尽量不要接触基片中央,以防产生划痕。” …… 因为有使用镊子的经验,许秋很快装满了一个支架,拿起支架数了数,一共有24片。 【镊子熟练度+20%】 “然后,将装满旧基片的支架放入标有“soap”的盒子中,并倒入肥皂水,直至液面没过支架。然后盖好盖子,放入超声波清洗仪中清洗20分钟。 接着,将基片依次转移至去离子水、丙酮、异丙醇中,各超声清洗10分钟。” 这几步操作没有什么难度,超声波清洗仪只有一个总控开关,一个开启/暂停按钮,以及四个用来设定时间的按键。 只需要设定好时间,把盒子放进去,按下开启按钮就可以了。 …… 【超声波清洗仪熟练度+80%】 超声清洗基片的过程,不需要全程看着,可以同时进行其他工作。 许秋也没闲着,趁此机会又装满了四个支架。 【镊子熟练度+40%】 本来他还想和学姐套套近乎,可看到陈婉清坐在椅子上,时而扶着额头眉头轻皱,时而似有所悟般的快速敲击键盘,时而翻看手边的纸质资料,似乎处在一种专注忘我的境界中,便打消了这个念头。 经过四轮清洗,只剩下14片较为干净的基片。 这倒不是许秋的操作问题,而是因为部分旧基片表面上的附着物比较牢固,需要经过多轮清洗才能够清洗干净。 一个培养皿可以装12片基片,他从柜子中取出两个培养皿。 查看系统影像: “最后,用镊子将基片从装有异丙醇的盒子中夹出,注意不要将镊子伸入液面下,防止污染。 再用氮气枪(可喷射氮气气流)吹干,放入干净的培养皿中。” 许秋随手抄起一把镊子,夹取了一片基片,另一只手则拿着氮气枪,然后按压氮气枪的开关。 “啪。” 基片被氮气气流吹飞,掉到了桌子上。 掉落的基片会粘上灰尘等杂质,所以只能回炉重造,重新清洗。 许秋摇了摇头,开始分析原因: 一方面是初次使用氮气枪,他对于气流大小把控不当,这次的气流明显太大了; 另一方面,他感觉手上的镊子夹不牢。 难道是自己手法的问题? 他再次仔细观察影像,终于发现他用的镊子与影像中使用的镊子并不相同。 一个头部是尖尖的,另一个则是扁平的。 放下自己手中的尖镊子,许秋重新挑选了一把扁平的镊子。 再次尝试,果然新镊子夹起基片来稳当多了。 …… 共计获得11片洗净吹干的基片。 许秋经验不足,后面再次吹飞了两片。 【镊子熟练度+10%】 【氮气枪熟练度+120%】 本来准备了两个培养皿,结果连一个都没有装满。 完成了一整套流程后,许秋打开系统页面。 【科研辅助系统】 权限等级:1 积分:100 进行中的任务:1个 熟练度: 【实验操作类】 清洗基片(二阶20%/四阶50%) 【仪器设备工具类】 超声波清洗仪(四阶0%/五阶0%) 镊子(三阶20%/四阶50%) 氮气枪(二阶20%/四阶50%) ## 看着快速提升的熟练度,许秋很是满意。 他捧着装有干净基片的培养皿,交予学姐验收。 第五章 呆萌学姐 陈婉清戴上一次性PE手套,用镊子随机夹起一片基片,对着天花板上的日光灯照了照。 “不错嘛,清洗的很干净,”她先是赞叹了一句,接着话锋一转: “不过,这基片放反了,是我的疏忽,刚刚忘记教你鉴别正反面了。” “好在这个培养皿比较干净,问题不大,只要每一片再重新确认一下就好了。” 她示意许秋走到她身边观察,继续说道: “把基片拿到光线好的地方,从侧面平视基片,然后上下略微旋转角度。” “这时候从有ITO涂层的一面观察,可以看到连续的淡蓝色或紫色图案,这就是正面;而从反面观察,图案是间断的。” “好的,我来试试。”许秋也用镊子夹起一片,在灯光下观察。 在光照下,ITO涂层泛着淡淡的蓝紫色。 按照学姐给出的方法,他很快辨别了基片的正反面,并将其正面朝上,放回培养皿。 接着他又拿起一片,对着光看一看,放回去,再拿起下一片…… 不到一分钟,11片全都重新放好。 “许秋,你学的也太快了吧,”陈婉清随机抽查了几片,赞叹道:“科研天赋不错嘛。” “这个不是看一眼就能学会,有那么难嘛?”许秋心中疑惑,不过表面上不动声色的说道: “都是学姐教的好啊。” “别捧我啦,”陈婉清轻叹了一口气:“之前魏老师教我的时候,我用了快半个小时才学会,而且他还总凶我。” 许秋联想到魏老师进实验室时的场景,于是好奇问道: “话说魏老师不是看着蛮和蔼的,还会凶人吗?” “嗯……” 陈婉清敷衍的回了一句,显然是不愿多谈。 见状,许秋只好转移话题: “我继续去清洗基片了,刚刚又装了几个支架,这次可以一次性洗很多片。” “好呀,学弟辛苦啦。”陈婉清重新摆出了笑脸。 ………… 两个小时后,许秋将最后一片干净的基片装好。 然后摘下口罩、手套,丢入专用的垃圾桶,原地运动了一会儿,脱掉实验服,挂在墙边的挂钩上。 尽管实验室内空调冷气充足,许秋还是出了一身的汗,就连实验服的后背上也都能看到明显的水渍。 搞科研,也是体力活啊。 查看系统界面,熟练度再次上升了一大截。 权限等级:1 积分:200 进行中的任务:1个 熟练度: 【实验操作类】 清洗基片(三阶30%/四阶50%) 【仪器设备工具类】 超声波清洗仪(四阶50%/五阶0%) 镊子(三阶60%/四阶50%) 氮气枪(三阶30%/四阶50%) 【任务已完成,获得100积分。】 【获得新手任务III。将任意实验操作的熟练度提升至四阶及以上,任务完成奖励300积分。】 新任务和上一个类似,只需要继续提高熟练度就行了。 可惜今天是没机会完成任务了,因为他晚上还约了室友们一起吃饭。 许秋发现随着熟练度的提升,他对于实验操作的理解得到了提升。 他现在已经不再拘泥于标准流程,可以针对实际情况进行改进: 对于表面残留物较多的基片,延长其在肥皂水中的清洗时间至40分钟,能够更容易清洗干净。 而较为干净的基片,可以取消肥皂水清洗过程,直接从去离子水开始。 而且,通过观察和分析,还大致弄懂了每步清洗操作的目的: 肥皂水是粗洗,可以将基片上残留的大部分电极材料或涂层洗掉; 去离子水可以洗去无机物杂质; 丙酮可以洗去有机物杂质; 异丙醇的沸点低,容易挥发,可以使基片在氮气气流下快速变干。 此外,许秋还通过合理安排时间,在等待超声清洗的过程中同时吹干基片,极大的提高了工作效率。 当然缺点也是有的,就是连轴转,非常耗费体力。 最终,许秋一共得到60片干净的基片,满满当当的装了五个培养皿。 他以叠罗汉的形式放好,双手保护好两端,就像手持着一个巨型的汉堡。 当陈婉清看到许秋洗好的一二三四五盒基片时,她惊讶道: “这……这也太多了吧。” 说完,她轻拍了下额头,说道: “哎呀,刚才又忘了提醒你啦。” “一般没必要吹干这么多的,两盒就够用了,其余洗干净的基片直接浸泡在异丙醇里面就可以了,等到需要用的时候再吹干。” 许秋无奈的摊摊手,这学姐怎么有点呆萌呆萌的,好像不太靠谱啊。 “不好意思哈,”陈婉清面带歉意,说道: “基片留着我晚上来处理吧,今天辛苦你啦。” “没事,应该的。”许秋道。 陈婉清补充道:“对了,之后你来实验室的话,最好选择一些固定的时间,这样方便安排工作。 我们组工作时间是上午九点半到十一点半,下午一点半到五点半,晚上七点半到十点。周一到周四全天,周五上午和下午,周六休息,周日下午和晚上。 周日没课,大家一般都在,所以最好过来。 当然啦,你是本科生,魏老师应该也不会怎么管你。” “科研也有996福报啊。”许秋心中默默吐槽,然后看了看课表。 这学期共选了14学分的课程,一学分大致对应一节课,课程量不算很多。 看到周二(今天)、周四和周五的课程较少,许秋便答复道:“那就周二、周四、周五的下午,再加上周日,怎么样。” “好的,”陈婉清拿笔记下,说道: “如果有事的话提前和我讲一声就好,其他时间想过来也是可以的。来,先加下微信吧。” “滴。” 许秋看了看学姐的微信,昵称就是她的真名,头像是一张旅游照片。 最后,陈婉清又递过来三份装订好的纸质文件,说道: “这是三篇关于有机太阳能电池的文献,你先拿着看看吧。有什么不懂的问题,可以标注下来,下次来问我。” 许秋将文献接过来掂了掂,分量还不轻,将其塞进包里,与学姐告别。 第六章 室友约饭 许秋和他的室友们晚饭约在学校的WE COFFEE餐厅。 这是一家主打外国菜的餐厅,包括日式豚骨拉面、牛丼饭、炸物,韩式泡菜小火锅、石锅拌饭,西式煎牛排、披萨、意面等等。 餐厅是去年新建的,主要是考虑到学校里有很多的外国留学生。 菜品价格比正常餐厅的略贵,人均25元左右。 …… 许秋赶到食堂的时候,他的两个室友,任斌和陶焱已经到了。 任斌是疆省人,比较容易辨认,许秋远远的就看到了他。 今天聚餐是任斌提出的,他见到人都到齐了,便招呼道: “许秋,陶焱,你们随便点,今天我请客。” “嘿嘿,斌子,”陶焱略显夸张的笑了笑,说道:“那我可就不客气啦,难得你请一次客。” 他看了看菜单,向食堂师傅说道:“来份黑椒牛排套餐。” “一份炸猪扒套餐。”许秋道。 “一份火焰一口牛肉,然后再拿三听冰可乐,我们三个一起付。”任斌道。 说完,他拿出校园一卡通结账。 餐厅的人流量很大,在他们去点单的间隙,原来的位置已经被一对小情侣占据了。 没办法,三人只好重新找了个卡座坐下。 陶焱是寝室的寝室长,虽说大小算个官,但其实并没什么用处,只在奖学金评定的时候能比别人多0.5分。 他也是三人组中最为健谈的一位,直接开口问道: “斌子,是有什么喜事吗,今天怎么想起来请客啊。” “辅导员前段日子不是群发了邮件嘛,说系里有两个参菌返校的名额,我就报上去了。”任斌道: “今天得到消息,我拿到了一个名额。” 许秋和陶焱顿时明白了。 所谓参菌返校就是大学毕业后,入伍两年,然后可以返校直接读研,而且还可以无条件的跨专业读研。 此外,毕业支教一年、参加合唱团、团委也有少量保研名额,不过竞争的非常激烈。 这也算是给学习成绩较差的同学留了一条路。 “恭喜,恭喜。”两人同时祝贺道。 随后,陶焱又补了一句:“两年后,再见面,你可就是我和许秋的学弟了。来,斌子,先叫声学长听听。” 任斌当然不肯吃这亏,反问道: “陶焱啊,我记得你的绩点好像3.0不到吧,怎么样,保研有把握吗?” 陶焱愣了一下,旋即勉强挤出个笑容,道: “是啊,只有2.98,反正我是报上去了,成不成只能看天意喽。 只希望绩点排前面的能多几个出国的,我听说我们材料物理的第一第二都要出国。” 陶焱瞅到旁边的许秋,拍了拍他的肩膀,说道:“还是羡慕许大学霸啊,接近3.5的绩点,这学期就算挂两科,也稳稳能保研。” 许秋笑骂道:“你这是咒我呢,还挂两科,要是补考不过,就直接凉凉。” 这时,食堂师傅那边吆喝了起来:“黑椒牛排套餐好了,炸猪排……” 出餐了,任斌起身去拿。 过了不久,任斌拿着两个餐盘回来,递给许秋一个:“许秋,你的猪扒饭。” 许秋:“谢谢。” 陶焱搓搓手指:“我的呢?” 任斌:“我只有两只手,你的自己拿去。” 陶焱:“嘁。” ………… 晚饭过后,三人结伴回寝室。 许秋躺到床上,陶焱准备去公共浴室洗澡。 任斌则坐在桌子前,紧握鼠标,全神贯注的盯着电脑屏幕,不时可以听到他的声音混杂着游戏声音: “全体冲B点!” “手雷来了!” “小心!包点有人!” “刀他,快刀他!” 这也是任斌的绩点常年徘徊在2.0附近,专业排名吊车尾的原因了,他就是个网瘾少年。 关键在于,大四要毕业的时候,如果绩点低于2.0或学分低于120分的话,则学校只发毕业证,不发学位证。 许秋也尝试着劝过任斌几次,发现没什么用,后来就放弃了。 休息片刻,许秋下床,打开电脑,插入耳机,打开网抑云,打开有盗词典、谷狗翻译,掏出学姐塞给他的三篇文献。 许秋随手拿起一篇文献翻看起来。 文献是A4纸双面彩色打印的,一共有66页,全部都是英文。 我的天哪,估计有好几万个单词,让我一周读完一篇,估计都难,而且一共还有三篇。 想到这里,许秋头都大了。 突然,他灵机一动。 “系统,没有复制其他人的技能,可以直接凭空推演吗?我想学习文献阅读技巧。” 【可以,耗费积分翻倍,推演文献阅读至三阶需要1*(1+10)*2=22积分,到四阶需要222积分。是否推演?】 稍微想了下,许秋就明白了系统的计算规则。 呵,这系统还蛮严谨的。 “先推演至三阶吧。” 这样也好,等周四去找学姐,可以把她的文献阅读能力复制过来。 她的能力值再不济,肯定也是四阶以上的。 或者明天专门跑一趟。 嗯,就这么愉快的决定了。 幸好需要222积分,而不是200积分不然一时冲动,花光了积分可就亏大了。 积分可以先攒着,留到后期冲五阶再用会比较好,五阶看样子是一个门槛。 推演成功后,系统面板发生变化。 【科研辅助系统】 权限等级:1 积分:178 进行中的任务:1个 熟练度: 【实验操作类】 清洗基片(三阶30%/四阶50%) 【仪器设备工具类】 超声波清洗仪(四阶50%/五阶0%) 镊子(三阶60%/四阶50%) 氮气枪(三阶30%/四阶50%) 【特殊类】 文献阅读(一阶50%/三阶0%) ## 新增加了一个特殊类,许秋点开“文献阅读”辅助系统,开始学习。 第一步,找到期刊名称,然后在MedSci等网站中,查询期刊的信息,以此确定期刊档次。 除了人们熟知的三大顶刊CNS外,影响因子大于10或中科院分区为一区TOP的均为行业一流期刊。 期刊档次越高,投稿发表在上面的文章水准通常就会越高,也就越值得仔细研读。 目前,顶尖期刊基本都是国外垄断的。 国内创办的期刊质量普遍较差,除了极少数已经不在乎名利的大佬,或是为了完成上面任务的大佬投递的文章外,其他绝大部分的文章只能用一个字形容,那就是水。 这也是没办法的事情,顶级期刊被国外垄断了几十年甚至上百年,想要打破行业垄断,可不是一朝一夕就可以做到的。 第七章 文献解读 上学期,许秋修读了《文献检索》专业选修课。 课程主要是教学生使用各种检索工具,寻找需要的文献,然后通过校园网进行下载。 授课老师会给出一个精确的研究方向,比如“用静电纺丝法制备PVP纳米纤维”,然后布置成作业,让同学检索下载相关文献,并计入平时成绩。 为了完成作业,许秋曾下载过很多文献,然而并没有仔细阅读过文献内容,这也导致他现在文献阅读能力还是可怜的一阶50%。 还是有必要多学习一些技能,以备不时之需啊,许秋心想。 不过,一些基本的常识他还是知道的。 在文献的左上角,他找到了期刊名称——《化学评论》,然后到MedSci网站中查询。 影响因子52.758,中科院分区化学大类一区TOP。 接着,他又翻看另外两篇文献,分别是《先进材料》、《能源和环境科学》。 两者均为中科院分区一区TOP,影响因子分别为27.398和30.289。 出于好奇,许秋又在网站上顺手查了下三大顶刊CNS,《细胞》、《自然》和《科学》。 毫无疑问都是一区TOP,影响因子分别为38.637、42.778和41.845。 虽然《化学评论》、《先进材料》和《能源和环境科学》与CNS的影响因子差别并不大,但是影响力却完全不在一个级别。 从期刊档次上来看,CNS要高出半个到一个半档次。 【文献阅读熟练度+1%】 看到只增加1%的熟练度,许秋也没太在意。 这说明相较于“超声波清洗仪”、“镊子”等仪器设备的操作,文献阅读这项能力提升起来难度较大,需要大量的阅读来积累。 但这种难度,对几乎所有科研工作者来说,都是一样的。 当然,对于许秋这样有系统加持的人除外。 他启动辅助系统继续学习。 第二步,确认文章类型。 常见的类型有Review、Article和Communication,此外还有Letter和Comment等等。 Review是综述类型的文章,一般是总结某个研究领域近期的研究进展,通常文章被引用频次较高。 有些期刊是只收录综述类文章的,这类期刊也因此具有较高的影响因子,比如《化学评论》就有着高达52.758的影响因子。 Article和Communication是实验报告类型的文章,通常是研究具体科学问题的。 如果将一个研究领域比喻成一座大厦,那么每篇Article或Communication文章就是构成大厦的一块砖头。 当然,两种类型之间也是区别的。 前者重点在于表达“我做了一个完整的、成体系的工作”,通常实验数据丰富,体系完整,篇幅较长; 后者则着重于表达“我提出了一个新观点,或者得到了一个新结论”,对文章的新颖性要求较高,篇幅较短。 许秋翻看手中文献的类型,果不其然,三篇都是Review类型的。 【文献阅读熟练度+4%】 第三步,阅读文献标题,确定文献主题。 文章标题通常较短,阅读起来难度不大,除了用谷狗翻译了一个专业术语“体异质结”,其他的许秋都能够看懂。 “体异质结聚合物太阳能电池的近期发展” “体异质结有机太阳能电池:实现商业化的五项关键技术” “有机光伏的近期发展:器件结构和光学设计” 【文献阅读熟练度+1%】 第四步,看摘要和结论。 摘要和结论是一篇Article或Communication,最精华的部分所在,用数百个词总结了整篇文章的核心论点和论据。 通常,摘要和结论大部分内容是重复的,就是使用两套措辞描述同一个故事。 细微的差别在于,摘要中会提到为什么要做这样的工作,相当于故事的前传; 结论中会涉及对将来工作的展望,有些类似于故事的后传。 可惜,对于许秋手中拿的三篇Review来说,以上通通不成立。 因为一个具体的工作,可以用少量单词进行概括,可对于一个大的领域,想用短短几百单词来归纳总结,必定会丢失很多信息。 就像形容一块砖头,可以用长、宽、高、颜色和材质描述,只需提供很少的信息,别人就很容易想象出这块砖头是什么样子。 但如果用同样少的信息去描述一座大厦,常人就会难以想象。 除非是这领域的行家大佬,心中有着一座大厦,那就另当别论了。 对于现在的许秋来说,大厦的地基还没挖好呢。 因此,在花费半小时,勉强看完三篇文献的摘要和结论之后。 许秋发现他差不多每个单词他都认识,就算不认识的也都通过谷狗、有盗做了注解,可还是两眼一抹黑,感觉不知所云。 这种感觉就像是碰到了这样的题目: 已知:构成砖头的每个原子都是元素周期表上的。 求解:用砖头建成大厦是什么样子的。 【文献阅读熟练度+1%】 连续啃了一个小时的文献,许秋感觉自己脑壳有点疼,便唤出系统界面,检查成果。 【科研辅助系统】 …… 【特殊类】 文献阅读(一阶57%/三阶0%) 感觉自己学到了不少知识,可是熟练度只增加了7%。 还是有些怀念之前超声波清洗仪熟练度秒升四阶,虽然他也知道那其实并没有什么用,但至少看起来爽啊。 许秋暗自嘀咕了一会儿,决定去公共浴室洗澡,准备早点休息,明日再战。 浴室开放时间是下午四点半至晚上九点半。 虽然宿舍每层也都有浴室,但里面只提供冷水。 一般只有在来不及去公共浴室的情况下,才会有学生用冷水冲凉。 在许秋准备洗浴用品的时候,陶焱洗完澡回来了。 刚进门,他就换了套衣服,整理着衣领,似乎是又急着要出门的样子。 任斌见状,打趣道:“陶焱,今天晚上又要出去勾搭小妹妹啦?” “斌子,怎么说话呢,什么叫勾搭,我们这是真爱。”陶焱道。 “呵,每次都说真爱。你这真爱有十几回了吧?说吧,这次是哪里的?”任斌道。 “本校中文系的,大一学妹。”陶焱道。 许秋看着两个室友打嘴炮,摇了摇头,并没有选择参与其中。 他收拾好洗浴工具和换洗衣物,然后同室友们打了声招呼,便出门了。 其实,许秋还是蛮佩服陶焱的。 据他所知,陶焱现在的状态是必修课选上,选修课不上,平常不学习,考前突击三天,晚上经常见不到人,不知道在哪里浪。 就这样,绩点还能维持在3.0。 第八章 准备取经 第二天,许秋启动辅助系统,继续钻研文献。 第五步是阅读文献的引言部分。 研究者们发表一篇Article或Communication文章,讲述他们所做的工作,本质上就是在讲故事。 而引言部分就是告诉读者,我们为什么要讲这样的一个故事,或者说我们做这样的一个工作的必要性。 故事可以是这样的: 甲:我在野外发现了一种具有白色皮毛的新生物,我将其命名为X兽,我把X兽抓了、宰了、炖了,发现X兽肉质鲜美,很好吃。 也可以是这样的: 乙:基于甲的发现,我也去野外抓了只X兽,也把X兽抓了、宰了、炖了,发现X兽肉质鲜美,很好吃。但是如果撒上胡椒粉、辣椒粉、椒盐等调味品,会更加好吃。 丙:基于甲的发现,我在野外发现了一只具有黑色毛发的X兽,我把黑X兽抓了、宰了、炖了,发现黑X兽肉质发柴,不好吃。此外,我还用猪肉和黑猪肉做了一组对照组,发现黑猪肉更好吃。最终得出结论,肉质鲜美与否和毛发颜色无明显相关性。 丁:基于甲乙丙,我发现X兽烤着吃更好吃。 戊:基于甲乙丙,我发现X兽和黑X兽肉按95:5的质量比混合,炖着吃比纯X兽肉更好吃。 他们的实际工作可能是这样的: 甲:我合成了一种新材料,分子式是C-60,我将其命名为富勒烯,通过一系列表征手段,发现C-60有许多优异的理化性能。 乙:基于甲的发现,我成功合成了C-60,通过一系列表征手段,得到的数据和甲差不多。然后对C-60进行表面修饰,得到了更佳的理化性能。 丙:基于甲的发现,我成功合成了C-70,通过一系列表征手段,发现C-70的理化性能不如C-60好。 …… 其中,甲通常是行业大佬,在“野外“这个大领域中,开创出“X兽”这个小领域,这样的工作一般都是发表在一流期刊上; 乙和丙紧跟大佬脚步,虽说创新性不足,但只要动作够快,能够快速做出成果,也能发表在二流期刊上; 至于丁和戊,因为下手太慢,就只能在三流期刊上灌灌水了; 再之后的跟风者,如果没有让人眼前一亮的观点或是结论,就只能在SCI三区、四区灌水了。 那么,对于甲之后的人,他们所做的工作是否有意义呢? 自然是有的,个人的精力终究有限,靠一个人或是一个团队把整个领域研究透彻是不现实的。 而且,哪怕某个人研究了诸如“人和X兽基因相似度高达82%”之类的工作,这看似无厘头的项目,也是有意义的。 因为科研本质上是人类对未来的投资,是留给子孙后代们的财富。 事实上,绝大多数,超过99%的科研成果在发表后几十年内,都找不到实际应用价值。 但总归有那1%的成果,可能在未来的一天,被一位研究者看到后从中获得灵感,找到了他科研拼图中缺失的一角,进而推动某个领域向前迈进一大步。 …… 对于一篇Review来说,引言部分的作用也是类似的。 通常是用来告诉读者,我们为什么要研究这个领域,这个领域的发展历程,以及这个领域目前亟待解决的问题。 相较于摘要和结论,引言部分较长,显然不能很快将三篇文献的引言部分都看完。 许秋略作思考,选择了先看发表在《化学评论》上的那一篇,毕竟这篇影响因子最高嘛。 第一段主要介绍“为什么要研究有机光伏这个领域”。 借助有盗和谷狗,许秋将其翻译并总结,然后记录在了自己的科研记录本上: “太阳能是清洁、环保、无污染的可再生能源。 传统基于硅、CIGS等非金属的太阳能电池,虽然有着高光电转换效率(15%以上),已经商业化,但其成本高,且制备时会产生环境污染废弃物。 近些年,有机光伏材料,因具有价格低、质量轻、可以制备柔**件等优点,而备受研究者们的关注。 有机光伏器件的光电转换效率仍较低,目前最高10%。” 然后,又在后面补充了自己的感悟: “对于太阳能电池,核心指标是光电转换效率,决定了它能把多少太阳光能转换为电能。 无机电池的转换效率15%以上是商用程度,也就是在大批量工业化生产的条件下,而有机电池的10%是停留在实验室的阶段,要是工业化生产,能不能达到5%还是个未知数。” 第二段主要介绍“有机光伏的发展历程”,许秋总结记录: “1986年,Tang等人首次发表了关于有机光伏器件的文章,光电转换效率只有1%。 六年后,Heeger和Wudl课题组,采用共轭聚合物MEH-PPV和C-60作为双层有效层,并发现产生电流的原因是MEH-PPV在吸收太阳光后将电子转移至C-60,因此将这两种材料命名为电子给体和电子受体; 随后,研究者们发现将电子给体和电子受体混合后,制备体异质结有机太阳能电池器件,光电转换效率更高; 直到现在,体异质结仍是有机太阳能电池领域中最广为使用的有效层结构。” 然后他用荧光笔,将出现的“共轭聚合物、电子给体、电子受体、体异质结、有效层”等不熟识的专业术语标出。 最后一段,则介绍了本篇综述的行文顺序。 许秋看了看,感觉没什么干货,便没有总结,只记下了两个专业名词,“形貌”和“电荷迁移率”。 【文献阅读熟练度+10%】 看着记录本上满满当当的一页,许秋感到非常满意。 可随即,他又看到了那长达60多页的正文,刚刚收获的喜悦瞬间被冲淡了不少。 “我的科研路,任重而道远啊。”许秋感慨道。 第六步。查看正文。 …… 许秋等了半天,发现既没有额外的提示,也没有像之前几步的举例说明,只有四个字“查看正文”。 稍微想了想,他觉得应该是自己推演得到的三阶文献阅读,熟练度太低的缘故。 不如下午找学姐取取经? 第九章 学姐的另一面 下午,实验室。 “学姐,除了你以外,实验室其他师兄师姐呢,我怎么没遇到过呢?”许秋问道。 “噢,还有一个博一的师兄段云,和一个研二的师姐吴菲菲,他们最近基本都在张疆校区。”陈婉清道: “这边实验室不是面积太小嘛,魏老师就和院系申请新实验室,院系也同意了,但邯丹校区这边没有空余的实验室,所以就把新实验室安排到了张疆校区。 张疆实验室那边,现在正在装修,需要有人看着,正好他们两个最近都在写综述,不需要做实验,所以魏老师就派他们两个人过去监工了。” 许秋八卦道:“师兄和师姐,他们是不是……” 陈婉清翻了个白眼:“你想多了。” “那他俩什么时候回来这边呢?“许秋道: “我都没见过他们。” “周日吧,大家基本都在邯丹校区的实验室。”陈婉清道: “张疆实验室暑假前差不多就能弄好了,到时候你就可以经常见到他们了。 对了,还有一个本校大四保研的学姐田晴,她最近几天在准备毕业答辩,所以没空来实验室做实验。” “我知道,魏老师和我提到过她。”许秋道。 “听说这里本来还有一个大四学生的,他大三的时候在魏老师这边申请了一个学校的科研项目,结果项目刚刚开题,就跑去湾省交流了半年,回来后就去其他课题组做毕设了。这是我听吴菲菲说的。”陈婉清道。 “那魏老师什么反应?”许秋道。 “据说他当时很生气,然而并没有什么用,本科生他又管不了,最后也就是不了了之。”陈婉清道。 …… 闲聊了一会儿后,许秋从包中取出文献。 “文献看过了呀,有没有什么收获?”陈婉清道。 “我先去MedSci查了下期刊信息,然后主要看了摘要、结论部分和这篇《化学评论》的引言部分,正文还没看。”许秋道: “我感觉摘要、结论部分对我帮助不大,引言部分比较有用,介绍的比较详细,我用记录本把核心要点都记录了下来。” “一般新手看文献都是像看书一样从头开始阅读的,你这看文献的方法谁教你的呀?”陈婉清道。 “系,系里有门课,叫《文献检索》,我帮那老师下文献的时候,试着读了几篇,然后自己琢磨出来的。”许秋道。 “无师自通啊,厉害厉害。”陈婉清赞叹道。 “不敢当,还要向学姐请教呢。”许秋笑道。 说罢,他将记录本递给陈婉清。 “总结的不错嘛,荧光笔标记的是你不懂的地方吗?”陈婉清翻看后问道。 “是的。”许秋道。 ………… 和学姐一番交流过后,他发现学姐对有机光伏领域非常了解,解答了他的诸多疑惑。 这简直和昨天那个呆萌的学姐判若两人。 不过想想也是,能到魔都综合大学读博士的,多半还是有两把刷子的。 据说材料系博士延期毕业的概率超过了三成。 好多人都是读着读着,就从博士变成了博四。 随后,他向学姐提出教他文献阅读的技巧,陈婉清爽快答应。 【检测到文献阅读技巧,是否进行记录?】 “记录。” 许秋看了一眼系统界面: 【科研辅助系统】 …… 【特殊类】 文献阅读(一阶57%/四阶50%) ## 果然是四阶啊,不错。 前面几步,学姐的文献阅读方法与系统的差别不大。 只是她补充了一些细节,比如: “论文的标题对作者来说很重要,因为期刊编辑拿到稿件时,看到标题太差的话,可能不看正文就直接拒稿了。 因此,在阅读标题时要注意别人是怎么起标题的,尤其是关键用词和句式结构。 我硕士时候的导师在文章投稿前,都会在办公室枯坐一下午,取一个好的标题以提升过稿送审的概率。” …… 讲到正文部分,许秋竖起耳朵,认真听讲。 “正文,包含了一个完整的论证过程,篇幅通常会很长,因此必须要挑重点看。 首先看图片和小标题,当然Communication一般是没有小标题的,不过这影响不大,小标题仅起到辅助功能,主要还是看图片,绝大多数的核心论据都会在图片中展现。” “那么,举个例子,”陈婉清从旁边文献柜中随便抽出一篇文献,说道: “先看标题,确定文章大致内容,这篇是‘一种新型窄禁带宽度聚合物给体材料的设计、合成与光伏应用’,可以判断文章的核心是这种新型给体材料。 接下来,你可以按照之前说的方法,去看摘要、结论和前言,而像我的话会直接翻到图片去看。 图一是这种名为DPP3T的新型给体材料的合成路线,这个没什么好说的; 图二是它的电化学性能,可以看到它和受体材料能级匹配,有利于电荷输运; 图三是它的光学性能,你会发现它在可见光范围内光吸收性能很好; 图四是把它和受体材料混合后涂膜,然后拍透射电镜,可以发现混合的比较均匀,有较好的共混形貌; 图五就是太阳能电池的核心表征手段,电压-电流密度曲线,可看出基于它的器件,光电转换效率可达8%。 然后把这五句话连起来,就是我们合成了一种名为DPP3T的新型给体材料,它与受体材料能级匹配,有利于电荷输运;它在可见光范围内光吸收性能很好;它与受体混合后能形成较好的共混形貌。我们基于它制备了有机太阳能电池器件,效率可达8%。” 最后,学姐信心满满道:“虽然我没看这篇文章的其他部分,但我就知道它的故事肯定是这么讲的。” 许秋拿过文献来,看了眼摘要,发现果然与学姐所述如出一辙,不禁感叹道: “我*,学姐厉害啊!” ………… 临别。 “话说学姐,之前给我文献的时候,为啥不教我呢。” “我,我这不是要考验考验你嘛。” “真的?” “真的。” 第十章 难道是BUG? 周四下午,材料一楼。 “说了多少遍了,画图的时候,物理量和单位要用36号字,坐标轴上的数字要用26号字,每张图都必须是这个标准,要保持一致性!” 许秋走在走廊,离很远就能听到魏老师的声音,从实验室中传来。 “还有这两张图,这张的图例画的这么大,那张画的这么小,把它们都改成一样大!”魏老师板着脸对陈婉清说道。 见到许秋进来,魏老师语气稍微缓和了些: “许秋,来了啊。” “魏老师好。”许秋道。 “把那几张图改好以后,再拿来给我看看。” “要对自己严格一点!” 魏老师转头又对学姐吩咐了几句,然后便离开,回办公室了。 “嗯嗯……”陈婉清弱弱的点了点头。 “看样子又是做错了事情,被魏老师凶了,不过我也帮不上什么忙,还是不打扰她了吧。”许秋心想,随即他对陈婉清说道: “学姐加油哈,我先去洗基片了。” 上次因为时间不够,清洗基片的熟练度还停留在三阶。 今天许秋决定将它提到四阶,完成任务。 ………… 一个半小时后。 有了上次的经验教训,许秋没有清洗太多基片。 最后得到24片洗净吹干的基片,刚刚装满两个培养皿。 打开系统,查看熟练度: 【科研辅助系统】 权限等级:1 积分:178 进行中的任务:1个 熟练度: 【实验操作类】 清洗基片(三阶80%/四阶50%) 【仪器设备工具类】 超声波清洗仪(四阶80%/五阶0%) 镊子(三阶88%/四阶50%) 氮气枪(三阶80%/四阶50%) 【特殊类】 文献阅读(一阶72%/四阶50%) ## 文献阅读提高了5%的熟练度,这是许秋昨晚奋战一个小时的结果。 他现在给自己定了一个小目标,每天阅读文献1小时。 实验操作可以凭借系统帮助而快速提高,但文献阅读是需要时间来积累的。 而且,他之后肯定也要自己写论文,可以先打好基础。 镊子和氮气枪的熟练度前期提升的较快,现在就慢了许多。 镊子还差12%四阶,氮气枪还差20%。 有没有什么办法可以快速提高熟练度呢? 看着眼前洗净的基片,许秋灵机一动,想到了一个绝妙的点子: 首先准备好一个装有异丙醇的盒子; 然后用镊子夹取一片洗净的基片; 接着将基片浸入异丙醇中; 最后再用镊子将基片夹出,用氮气枪吹干。 他试了一次。 【镊子熟练度+1%】 【氮气枪熟练度+1%】 果然可行! 这样就可以跳过超声波清洗步骤,直接刷镊子和氮气枪的熟练度了。 效率瞬间提升百分之好几百! 他赶紧继续尝试。 夹起,浸泡,夹出,吹干。 【镊子熟练度+1%】 【氮气枪熟练度+1%】 夹起,浸泡,夹出,吹干。 …… 咦,这次怎么不增加熟练度了? 难道是系统发现我使用BUG,修复好了? 许秋思考了一下,感觉不太可能,系统没有提示违规,应该就是默许这样的行为。 他仔细回想刚才的实验操作。 为了快速刷熟练度,似乎刚才的操作有些变型,基片在气流作用下,抖了抖,差点飞出去。 难道是因为系统判定这次操作水平太差,所以不给熟练度? 他觉得很有可能是这个原因。 不过,也有另一种可能,那就是刚刚是加了零点几的熟练度,因为加的太少而没有显示出来。 具体是哪一种原因,试一试便知。 许秋打开辅助系统,对照着全息影像,认真模仿起来。 连续进行了十次操作,没有一次失误。 【镊子熟练度+1%】*10 【氮气枪熟练度+1%】*10 这说明,只有达到一定标准的实验操作才会增加熟练度。 进而,许秋推断出系统的判定机制应该是这样的: 当他做出一个实验操作,系统给出实操评分,假设这个评分是在0到5之间的; 而他当前的熟练度,会对应一个基准评分,假设从一阶0%到五阶100%,分别对应0到5分; 如果实操评分大于基准评分,则增加熟练度,增加的幅度正相关于两者之差;反之,不增加熟练度。 “系统,我的推理正确吗?” 【正确。】 “系统,可以安装一个插件吗,能够实时显示我每次操作评分的那种?” 【当前权限等级不足,请求驳回。】 见状,许秋也没有什么办法,只好继续实验。 他又连续进行了十次操作。 【镊子熟练度+1%】*9 【氮气枪熟练度+1%】*9 这种全神贯注的操作非常消耗精力,到了最后一次,他发现自己已经无法集中注意力了。 这导致手中的镊子抖了一下,基片差点飞出去,虽然基片最终没有掉落,但略有瑕疵的操作没有得到系统的认可,熟练度未增加。 好在熟练度已经刷到了四阶。 许秋看向系统页面: 【科研辅助系统】 权限等级:1 积分:478 进行中的任务:1个 熟练度: 【实验操作类】 清洗基片(四阶1%/四阶50%) 【仪器设备工具类】 超声波清洗仪(四阶80%/五阶0%) 镊子(四阶9%/四阶50%) 氮气枪(四阶1%/四阶50%) 【特殊类】 文献阅读(一阶72%/四阶50%) 【任务已完成,获得300积分。】 【获得新手任务IV。将任意两种实验操作的熟练度提升至四阶及以上,任务完成奖励500积分。】 任务完成,他不打算继续刷镊子和氮气枪的熟练度。 虽然可以刷,但没有必要。 一方面,他发现熟练度提升到四阶后,实验操作已经形成了部分肌肉记忆,在正常操作下,失误率基本可以控制在5%以内。 继续刷熟练度,耗费大量的时间和精力,把失误率降到4%、3%也没太大的意义。 另一方面,从学姐那边复制的熟练度只有四阶50%,所以他目前的上限也在四阶50%左右。 继续刷则很快会进入瓶颈期,还不如在做实验的时候自然提升。 至于花积分提升上限至五阶也没多大必要。 好钢要用到刀刃上,镊子和氮气枪充其量是个刀把上刻的花纹。 第十一章 手套箱 “我回来啦。” 陈婉清从魏老师办公室归来,脸带笑意,看起来心情不错。 “学姐,什么事情这么开心呀?”许秋道。 “来这边快一年了,这回终于要开张了,我最近做的一个工作,现在已经建立好主要的框架。 刚刚将修好的图给魏老师看过之后,他也比较满意,让我开始动笔把文章写起来,不过,估计只能发个小文章。”陈婉清道。 “恭喜学姐。”许秋道。 “对了,我现在清洗基片的操作,已经掌握差不多了,可以教我一些新的实验操作吗?”许秋指着装有基片的培养皿道。 “好呀,正好最近我可能还需要补一些数据,等教会你之后,你懂得……”陈婉清睁着大眼睛,盯着许秋看。 “懂懂懂,学姐的事,就是我的事。”许秋忙应和道。 “好,一言为定,先教你使用手套箱吧。”陈婉清莞尔一笑。 【检测到手套箱技能,是否进行记录?】 “记录。” ………… “这个巨大的的箱体,就是手套箱。它的气密性非常好,正面是一块透明的防爆玻璃,四周都是铁皮。 防爆玻璃上是两个向外伸出的橡胶手套,操作者可以通过这两个橡胶手套,伸入箱体内部,从而进行箱体内的实验操作。”陈婉清道。 许秋注意到这个手套箱的斜对面,有一个更大些的手套箱,外接有三个橡胶手套,便问道: “学姐,那边也是一个手套箱吧,应该都是用来做太阳能电池器件的,为什么要把它们分开放呢,是有什么讲究吗?” “其实最好是把它们拼在一起,但我们实验室的空间不足,就只能这么放了。”陈婉清道。 许秋点点头,然后仔细打量眼前的箱体,大约一米六长,两米高,前后纵深约一米二左右。 他心中大致估算着手套箱的价格。 铁皮、防爆玻璃、橡胶手套,加起来物料成本最多小几千块。 不过做成成品后,价格肯定得翻上几番,肯定要上万,还是问问吧。 “学姐,这手套箱多少钱?” “两台加起来要38万多吧,魏老师和厂家那边的老板认识,给的优惠价,现在国内能做手套箱的厂家不多,这家正好是魔都本地的。”陈婉清道。 “居然一台就要20万,我还以为只要几万呢。看来以后我再估价的时候,在估好以后加个0,就差不多接近真实的价格了。”许秋感叹道。 “科研嘛,就是这么烧钱,慢慢你就会习惯啦。”陈婉清轻笑道,然后继续介绍: “手套箱内部的气氛是氮气、氩气等不活泼的气体,我们用的是氮气氛围,如果是做锂电池则必须使用氩气。 使用氮气是为了创造无水无氧的条件,这样得到的实验结果可靠性和重复性高,因为我们做的电池器件中的部分材料对氧和水敏感。 可以看到这边的数控面板,上面有箱体内水、氧的实时含量,现在都是小于0.1ppm。 在实验过程中,可能会升高至10ppm左右,这个没太大问题。 但如果长期保持在100ppm以上,则会对实验结果造成很大的影响。”陈婉清道。 许秋知道ppm代表的是百万分比浓度,这说明现在手套箱内氧分子和水分子的占比,均不足千万分之一。 “手套箱通过气体管路连接氮气钢瓶,可以随时补充氮气,防止因箱体内部压力不足而造成空气倒灌。” 陈婉清说完,领着许秋走到实验室角落里放置的两个钢瓶柜处。 柜体刷有醒目的黄漆,地上也贴有黄黑相间的警示胶布。 学姐打开钢瓶柜,许秋看到每个柜子里均装有两个钢瓶,一共有四个钢瓶。 “我们只有两种钢瓶,一种是高纯氮,一种是95:5体积比的氮氢混合气。前者用于给手套箱和氮气枪供气,后者是用来清洗手套箱的。”陈婉清道。 随后,她认真的看着许秋,说道:“钢瓶操作有危险性,所以在你没有彻底熟悉它之前,一定要有我在场才可以操作它。” “好的,学姐。”虽然许秋有系统,但还是乖乖点头道。 “这是40升容量的高纯氮,内部压力约为12.5兆帕,因为压力过高,所以无法直接使用。 为了解决这个问题,钢瓶通常要安装减压阀,减压阀可以将压力降至0到2.5兆帕。 我们日常使用的话,压力范围在0.6至1兆帕,也就是减压阀刻度的3到5格。 还有很重要的一点,钢瓶主阀是拧的约松,压力越大;而减压阀相反,拧得越紧,压力越大。”陈婉清道。 “学姐,钢瓶看着挺沉的啊,它是怎么运送过来的呢?”许秋摸着钢瓶的瓶身,问道。 “在学校的实验室管理系统中下单购买后,药品仓库会派师傅及时把钢瓶送过来的,然后安装好再将使用完的空钢瓶运走。” 研究完钢瓶,两人再次返回手套箱边。 “手套箱底部有两个脚踏板,一个是加压,也就是往箱体内补充氮气,还有一个是减压,也就是抽出箱体内的氮气,排到大气中。 箱体有初始设定的压力,通常是0.3bar,也就是0.3个大气压,当箱体内压力低于这个值,就会自动补气。 压力过大时,箱体顶部的安全阀就会被顶开,然后设备会强制停止工作。 这个阈值大约是7bar,所以使用时要注意压力表。 不过等熟悉之后,就可以凭手感判断压力,不需要看压力表了。 当你要通过橡胶手套进入箱体内,一定要慢,防止压力过高,冲开安全阀。 出来的时候,也要慢,防止形成负压,导致空气进入。” “许秋,你先来操作一次试试。”陈婉清道。 …… 穿好实验服,做好防护措施后,许秋开始尝试通过橡胶手套,将手伸入手套箱。 他先找到橡胶手套上十只手指的位置,套在自己手上,然后慢慢往里面伸。 开始很容易进入,随着手的前进,他遇到的阻力也慢慢增大。 见状,许秋脚下轻踩减压踏板,听到一阵嘶嘶的气流声,阻力果然慢慢减小。 继续前进,终于进入到了最深处,两只手臂都完全伸入到了箱体内部。 许秋感受了一下,因为橡胶很厚,操作起来笨重了许多。 最后他慢慢将手伸出来,离开了手套箱。 第十二章 薅羊毛要轮着来 “不错,操作的很规范,没有出什么差错。就是用时比较长,不过毕竟是第一次,也很正常。”陈婉清点评道。 【手套箱熟练度+5%】 同时,许秋也收到了系统的提示,他暗自盘算: 熟练度涨的这么慢,看来又是个硬茬子。 不过应该也可以像刷镊子、氮气枪熟练度那样,通过不断进出手套箱,把熟练度快速刷高。 但是要找个好的时机,如果当着学姐的面,对着手套箱进进出出,有些不好解释。 …… “差不多就是这些内容,你先熟悉一下手套箱操作,晚一点我教你怎么在手套箱中配制溶液。” 陈婉清说完后,走向自己的座位。 刚走了不到一半路,她又折返回来,指着手套箱侧边的一个圆柱状舱体说道: “差点忘了和你讲这个。” “这个是传送舱,通过它可以实现箱内与外界的实物交换。 传送舱的舱体一半在手套箱内部,一半在箱外,舱体末端各有一个舱门,舱内还连接有气压计,可以实时查看舱内压力。 从外界传物品到手套箱内时,要先打开外部舱门,放入物品,然后使用真空泵将舱内抽至真空状态,再充入氮气,重复抽真空和充氮气的步骤三次,确保传送舱内气氛为氮气,然后就可以从手套箱内部打开舱门,取出物品了。 而从内部往外面传送物品则同理,但需注意打开内部舱门的时候,必须确保传送舱内气氛为氮气,不然如果放了一整舱空气进去的话,氧值立马会飙升至500ppm以上。 魏老师是很注重手套箱内气氛的,他每次来实验室都会检查一下,看水氧指标是不是低于100ppm。 现在实验室就我们两个人,如果氧值爆了被他发现,他不一定会有对你怎么样,但我肯定会挨骂的。” “所以,你懂的……”陈婉清故意做出了一个非常凶狠的表情。 “学姐放心,有我在,没意外。”许秋自信满满道。 接着,许秋再次将手伸入手套箱内,佯装在操作,眼角余光则瞥向学姐离去的方向。 陈婉清回到自己的座位上,然后从包包里掏出一个粉色的水杯。 她应该是要去打水,是个好机会。 “学姐,可以帮我也打一杯水吗。”许秋道。 陈婉清愣了一下,才反应过来许秋说了什么。 她白了许秋一眼,问道:“你杯子在哪里?” “在我包里。”许秋道。 强行给学姐增加了一点的工作量,他就有更多的时间来刷熟练度了。 在学姐离开的一瞬间,许秋迅速行动起来,集中精神,跟随着系统影像,开始重复“进出手套箱”的操作。 …… 大概过了两分钟,他听到学姐的脚步声,便停了下来。 “我把水杯放你包里啦。” “好的,谢谢学姐。” 然后,他开始查看系统里熟练度的历史提升情况。 【手套箱熟练度+10%】 【手套箱熟练度+10%】 【手套箱熟练度+9%】 …… 【手套箱熟练度+1%】 …… 开始几次可以加10%熟练度,甚至比他第一次操作时的5%都要高。 之后熟练度的增加幅度开始渐渐衰减,到最后就只剩下1%了。 他打开系统界面: 【科研辅助系统】 权限等级:1 积分:478 进行中的任务:1个 熟练度: 【实验操作类】 清洗基片(四阶1%/四阶50%) 【仪器设备工具类】 超声波清洗仪(四阶80%/五阶0%) 镊子(四阶9%/四阶50%) 氮气枪(四阶1%/四阶50%) 手套箱(一阶88%/四阶80%) 气体钢瓶(一阶0%/四阶20%) 【特殊类】 文献阅读(一阶72%/四阶50%) 新手任务IV:将任意两种实验操作的熟练度提升至四阶及以上,任务完成奖励500积分。 ## 忙活了半天,手套箱熟练度只增加到一阶88%; 而且它居然属于仪器设备类,而不是实验操作类,所以不能用于完成任务。 简直是双重打击。 许秋想了想,后者倒不是大问题,因为根据学姐所说,之后要学习在手套箱中配制溶液。 如果“配置溶液”算是实验操作的话,想要让它达到四阶,手套箱熟练度达到四阶就是必要条件。 所以问题的关键在于前者,也就是熟练度提升太慢。 总不能一直趁学姐不在,偷偷做实验吧。 一定是哪里出了问题。 许秋打开辅助系统,仔细观察虚拟小人的一系列动作。 进入手套箱,拿起一个试剂瓶放到了试剂架上,又用镊子夹取了一片基片,……,接着离开手套箱,最后还使用传送舱往箱内传送了一盒基片。 他之前为了高效刷熟练度,只截取了进出手套箱的操作,然后循环播放。 许秋很快想通了其中缘由: 手套箱的操作不单单是进出手套箱,还包括了箱内操作和传送舱使用。 现在进出手套箱的熟练度快被他刷满了,所以涨不动了。 薅羊毛不能只盯着一只羊薅,现在“进出手套箱”这只羊的羊毛已经快被他薅秃了,就必须要找其他的羊了。 于是,他在手套箱内,先用右手拿起一把长镊子,然后夹起一个空玻璃瓶,在空中划一个倒8,最后放回原位,再切换到左手,重复一遍。 【手套箱熟练度+20%】 【镊子熟练度+1%】 果然可行,顺带还提升了镊子的熟练度。 而且从熟练度的提升幅度来看,箱内操作所占的权重应该是大于进出手套箱的。 之后,许秋把镊子夹取的目标从空玻璃瓶换成了基片,左右手并用,将其移动至手套箱内的各个位置。 …… 很快,箱内操作的熟练度也几乎刷满,只能1%的涨了。 镊子在达到四阶20%后也不是每次操作都能提高,看来是到了瓶颈。 许秋离开手套箱,开始练习传送舱的使用。 【手套箱熟练度+12%】 …… 陈婉清听到手套箱方向,频繁传来抽气、放气的声音,疑惑的朝着许秋看了一眼。 许秋见状,主动解释道:“学姐,我在练习使用传送舱。” “好呀,小心点别爆氧了。”陈婉清道。 …… 在刷了几次传送舱的经验后,手套箱的熟练度终于达到了四阶。 第十三章 配制溶液(上) “学姐,手套箱的操作我已经掌握差不多了,请教我接下来的实验吧。”许秋道。 “真的假的?”陈婉清有些将信将疑:“我在旁边看你操作一遍,来吧。” “好。” 许秋戴上橡胶手套,脚部轻踩减压踏板,手臂则快速推进,将双手伸入箱体内部,整个过程一气呵成。 随后,他又展示了在手套箱内用镊子夹取基片、试剂瓶等操作。 虽然隔着一层厚厚的橡胶手套,但是动作顺畅自如。 “哎,你慢点哈,注意箱体内部压力。”陈婉清起初还在担心,之后转为惊叹: “咦,你怎么这么熟练。” “可能我就是万中无一的科研天才吧。”许秋开玩笑道。 陈婉清白了他一眼,不过仔细想想他这几天来的表现,也觉得他这么说似乎也没错。 随后她又想到:“我现在算是他的半个导师,把他培养出来,不仅可以帮我做实验,日后说不定能让我蹭几篇论文的二作甚至共一呢。” 研究生期间,导师和学生之间的关系更像是师傅和徒弟之间的关系,而非一般意义上的师生关系,而魏老师不亲自指导许秋,所以学姐就相当于是许秋的导师。 陈婉清越想越开心,到后面嘴角上的笑容都掩盖不住了。 “学姐,学姐,你怎么啦。”许秋还是头一次见学姐笑的这么奔放。 陈婉清也意识到自己的失态,马上从幻想中回过神来,又回归到从前淡然的样子。 ………… 【检测到溶液配制技能,是否进行记录?】 “记录。” “今天,我教你配制两种溶液,一种是氧化锌预聚体溶液,另一种是基准的有效层溶液。” “首先是氧化锌预聚体溶液,配方是将1.0克二水合醋酸锌,溶于10毫升2-甲氧基乙醇中,再加入0.28克2-羟基乙胺稳定剂,在60摄氏度下搅拌2h以上。” …… “然后是基准有效层溶液,配方是将10毫克P3HT和10毫克PC[60]BM混合,溶于1毫升二氯苯溶液中,60摄氏度下搅拌过夜。” …… 学姐教学完毕后,许秋进行实操。 柿子要先捡软的捏,他对比了两种溶液的配制过程后,选择先配制难度较低的氧化锌预聚体溶液。 他先取出一个20毫升容量的白色玻璃瓶,作为待配置溶液的容器,放在天平上,去皮。 然后打开加热搅拌台,将其设定温度调节至60摄氏度。 接着从试剂架上,找到装有二水合醋酸锌的试剂瓶,旋开瓶盖,用药匙舀取白色晶状的二水合醋酸锌,用天平称取。 第一勺下去,天平示数变为0.2803克; 第二勺下去,0.5716克; 第三勺下去,0.8462克; 在加最后一勺的时候,许秋用右手拇指和食指捏住药匙柄,放在白色玻璃瓶的瓶口上方,随后轻轻抖动右手,拍击药匙。 随着药匙的振动,二水合醋酸锌晶体一点一点的掉落至瓶中,天平的示数也在缓步上升。 0.8813克、0.9316克、0.9683克、0.9902克…… 就差最后一点点了,许秋屏住呼吸,继续轻轻拍击药匙。 “啪。” 一大块二水合醋酸锌晶体从药匙上掉了下去,天平示数也变为了1.0503克。 “我*!” 称多了的药品是不能放回原来的试剂瓶的,但是可以取出来丢弃。 虽然出了一点点小意外,但是许秋觉得问题不大。 既然加多了一种原料,那么把其他的几种原料也等比例的加就可以了。 他在脑中飞速进行计算: 10*1.05=10.5,也就是要加10.5毫升2-甲氧基乙醇。 0.28*1.05=0.294,要加0.294克2-羟基乙胺。 找到2-甲氧基乙醇的试剂瓶,许秋发现上面标注了密度,是0.96克每毫升。 因为体积测量的误差比较大,他选择直接称质量,经过换算,10.5*0.96=10.08克。 取出一根一次性滴管,许秋用力按压滴管头部,随后将其伸入2-甲氧基乙醇试剂瓶内,再次松开后,滴管内便吸取了液体。 滴管本身是有刻度的,从0到2.5毫升,每隔0.5毫升一个刻度,不过精确度无法保证,只能用来估算。 将天平再次去皮,许秋加了三次2.5毫升和一次2毫升液体。 这时天平的示数为9.1024克。 他又吸取了一管液体,慢慢滴加至瓶内。 这次没有出现什么变故,天平的示数稳定在10.0820克。 不过随着时间的推移,示数也在0.0001克的慢慢减少,这是液体挥发的缘故。 接下来,是加入0.294克2-羟基乙胺。 2-羟基乙胺同样是液体,许秋拆开一只1毫升容量的一次性注射器,也被称为针筒,从试剂瓶中抽取了大约0.5毫升的2-羟基乙胺。 再次将天平去皮,他慢慢的推动针筒的推杆,液体从针头出一滴滴的滴落至瓶内。 最终示数为0.2906克。 有一定的误差,但在可以接受的范围之内。 最后,许秋取出一颗长度约1.5厘米的梭形磁力搅拌子,放入白色玻璃瓶中,盖上瓶盖,用记号笔在瓶身处标记“ZnO预聚体,6.5制备”。 此时,加热搅拌台的温度也达到了设定的60摄氏度左右,在55到65度之间震荡。 许秋将配好的溶液放到加热搅拌台的中央,然后用擦镜纸擦干净药匙,将使用过的滴管和针筒内的废液挤入废液桶,将取下针头的针筒和滴管扔入垃圾桶,针头则套在保护套中放入专门的盒子中,完成收尾工作。 他打开系统界面,查看收获。 【科研辅助系统】 权限等级:1 积分:478 进行中的任务:1个 熟练度: 【实验操作类】 清洗基片(四阶1%/四阶50%,需求超声波清洗仪、镊子、氮气枪) 溶液配制(一阶0%/四阶50%,需求手套箱、加热搅拌台、一次性注射器、药匙、移液枪) 【仪器设备工具类】 超声波清洗仪(四阶80%/五阶0%) 镊子(四阶9%/四阶50%) 氮气枪(四阶1%/四阶50%) 手套箱(四阶10%/四阶80%) 气体钢瓶(一阶0%/四阶20%) 加热搅拌台(二阶30%/五阶0%) 一次性注射器(二阶20%/四阶70%) 药匙(二阶30%/四阶70%) 移液枪(一阶0%/四阶80%) 【特殊类】 文献阅读(一阶72%/四阶50%) 新手任务IV:将任意两种实验操作的熟练度提升至四阶及以上,任务完成奖励500积分。 ## 第十四章 配制溶液(下) 在实验过程中,许秋主动关闭了系统的熟练度提示。 因为现在所需使用的仪器设备和工具较多,若开启系统实时提醒,则会产生大量冗余信息,分散他的注意力。 此外,他发现并不是所有用到的仪器设备和工具,都会被系统收录。 比如刚才使用的一次性滴管就没有被纳入,可能是因为其太过于简易而入不了系统法眼吧。 略作休整后,许秋开始配制P3HT:PC[60]BM的二氯苯溶液。 他先取出一个4毫升容量的棕色玻璃小瓶,放在天平上,去皮。 这种小棕瓶的瓶身较高,但瓶底很小,大约只有拇指盖的大小。 随后,他找到装有P3HT的试剂瓶,旋开瓶盖。 P3HT是一种共轭聚合物材料,呈纤维状,在试剂瓶中的状态是一大块粘在一起的,因此需要用镊子手动撕下来。 许秋左右手各抄起一把尖头镊子,他是第一次称量P3HT,无法准确估量其质量,所以就先尝试性的撕下一小根,小心放入小棕瓶内。 天平示数0.0013克,也就是1.3毫克。 再次撕下稍大的一根,放入。 天平示数0.0046克。 又弄了一块差不多大小的,放入。 天平示数0.0081克。 还差1.9毫克,许秋在心中估算了大致需要的量,然后撕取了一根合适的P3HT纤维,放入小棕瓶内。 天平示数在0.0999克到0.01003克之间来回波动了十几秒,最终稳定在0.01002克。 呼,运气好啊。 据学姐说,称量这种共轭聚合物的时候,是非常容易超过预期质量的,这也是为什么它要最先称量的原因。 本来他已经做好再次计算一番的准备了,没想到称的这么准确。 接下来是称取PC[60]BM。 PC[60]BM是C-60富勒烯的衍生物,它在C-60的球状分子上通过化学改性,连接上一个苯基和一个丁酯基,使之能溶于有机溶剂,如氯苯、氯仿、二氯苯等。 它的主要理化性能由C-60决定,因此是黑色的固体粉末。 这个称量起来没有什么难度,许秋很快称好。 然后,他在小棕瓶中加入一颗米粒大小的磁力搅拌子,盖上瓶盖,竖直的向下轻轻敲击瓶底,将瓶壁上因静电吸附的P3HT纤维震落至瓶底。 最后,他找到带分子筛的二氯苯试剂瓶,用1毫升一次性针筒,分两次抽取了约1.5毫升的二氯苯,加入至4毫升的空离心管中。 将离心管放在离心管架上,使用200微升的移液枪,转移5次液体至小棕瓶内。 溶液配制完成,许秋旋紧瓶盖,然后用标签纸写下“P3HT:PCBM,1:1,DCB,6.5制”,贴在瓶身上,将小棕瓶插入铁质瓶架中,放置在加热搅拌器上,最后将实验垃圾清理干净。 …… 许秋看了眼系统界面,溶液配制熟练度才升到二阶20%,离四阶还差很多。 要刷这个的熟练度,就必须用到实验室里的药品,虽然他不了解它们的具体价格,但想想也知道不会便宜到哪里去,所以不能随便浪费。 他决定“求助”学姐。 “学姐,我这两个溶液已经配好,你那边有没有什么需要配置的溶液?我可以帮你。” 陈婉清思考了一下,最近自己在整理实验数据,之前的溶液用完后一直没空配制,便说道: “这怎么好意思呢,那我写给你。” 她将要求写在便签纸上,然后贴到了手套箱的玻璃上。 ## P3HT:PC[60]BM:PC[70]BM w/w/w 1:1:0 1:0.8:0.2 1:0.6:0.4 1:0.4:0.6 1:0.8:0.2 1:0:1 各1mL。 ## “能看懂吗?”陈婉清道。 “如果我没理解错的话,应该是配制基于P3HT:PC[60]BM:PC[70]BM的六组溶液,质量比分别为……,各1mL,对吧。”许秋道。 “聪明,要是你觉得太多了的话,可以只配第一和第六个,剩下的我来弄。”陈婉清道。 “不多,不多,交给我就行。”许秋忙道。 “那就拜托你啦。”陈婉清道。 说完,她美滋滋的回到座位。 有这样的一个“一教就会,还主动干活”的学弟,感觉真好啊。 …… 许秋开始分析: 看似是六组溶液,其实只需要配置第一和第六种溶液作为母液,然后按8:2,6:4,4:6和2:8的体积比混合这两种母液,便可以得到另外四种溶液。 这种方法虽然有因溶液密度变化带来的误差,但可以忽略不计。 不过,他现在缺熟练度,这种简单的方法并不适合他。 他决定采用最笨的方法,那就是一瓶一瓶的配制。 这次用到了新的药品,PC[70]BM,它的分子结构就是把PC[60]BM中的C-60变为了C-70,理化性质也和PC[60]BM差别不大。 所以溶液配制的整体难度并没有增加太多。 …… 耗时大约1小时,许秋将六瓶溶液配齐。 当他从手套箱中离开时,橡胶手套上沾满了汗水,它的实验服也早已湿透。 虽然室内温度在空调的作用下,能够维持在20度左右,但是手套箱内部是相对独立的环境,与外界的热交换效率很低,而且还一直开启着加热搅拌器,所以手套箱内温度逼近40摄氏度。 他没急着离开,按照学姐教的方法,用爽身粉处理橡胶手套上的汗水,然后打开系统页面。 【科研辅助系统】 权限等级:1 积分:978 进行中的任务:1个 熟练度: 【实验操作类】 清洗基片(四阶1%/四阶50%,需求超声波清洗仪、镊子、氮气枪) 溶液配制(四阶5%/四阶50%,需求手套箱、加热搅拌台、一次性注射器、药匙、移液枪) 【仪器设备工具类】 超声波清洗仪(四阶80%/五阶0%) 镊子(四阶15%/四阶50%) 氮气枪(四阶1%/四阶50%) 手套箱(四阶25%/四阶80%) 气体钢瓶(一阶0%/四阶20%) 加热搅拌台(四阶10%/五阶0%) 一次性注射器(四阶5%/四阶70%) 药匙(四阶10%/四阶70%) 移液枪(四阶20%/四阶80%) 【特殊类】 文献阅读(一阶72%/四阶50%) 新手任务V:将任意四种实验操作的熟练度提升至四阶及以上,任务完成奖励1000积分、开启进阶任务。 ## 溶液配制的熟练度达到了四阶,新手任务IV完成。 再次出现了新的任务,这似乎是最后一个新手任务,完成后就能够开启进阶任务了。 许秋心中开始期待了起来。 第十五章 课堂风波 许秋离开实验室后。 魏兴思将陈婉清叫到办公室,询问道: “你觉得许秋这两天的表现怎么样?” “唔……他的科研天赋挺高的,学东西很快,而且还蛮勤奋的。”陈婉清想了一会儿,回复道。 魏兴思若有所思的点点头,说道: “行,那最近你就多教教他,让他帮你做一些基础的实验,你也可以节省下时间好好写你的文章,到时候你那篇文章给他挂个三作吧。” “还有,你看看他有没有来这边读研的意愿,看看能不能把他留下来,当然要委婉一些,不要太直接去问。” “嗯嗯。”陈婉清点头道。 “好,那你回去忙吧。”魏兴思道。 ………… 周五上午,第一二节课是学位专业课《材料制备与加工》。 这门课对材料系三个专业的学生来说,都是必修课,由材料系副系主任周数学授课。 许秋寝室三人组,刚好分属于材料系的三个不同专业,陶焱是材料物理,而任斌是电子科学与技术。 因此,《材料制备与加工》也是少数的,三人可以一起上的课程。 他们结伴出行,路上,陶焱好奇道: “斌子,之前你不是经常一觉睡醒,然后起床吃中饭嘛,怎么今天起这么早。” “哎,周数学上周课上点名点到了我,还在课堂上让认识我的同学捎话给我,说下次课还要点我名,这节课我敢不去吗。”任斌道。 “咦,他有说过吗,我怎么不记得了。”陶焱道。 “兄弟,因为你也翘课了。”许秋忍不住插话道。 陶焱一拍脑门,恍然大悟道: “噢,我想起来了,上周五早上我陪妹子去了趟校医院,弄好后都快九点半了,就没去上课。” 许秋和任斌一脸鄙视的看着陶焱。 陶焱忙道:“不是,我没有,听我解释……” 任斌伸手拍了拍陶焱的肩膀,道:“不用解释了,我们都懂。” 三人提前几分钟到达教室。 《材料制备与加工》是80多人的大课,座位比较紧张,所以他们没找到三连的空位置,便分开找位置坐下。 周数学每堂课都点名。 但他不是那种拿着花名册挨个念一遍的老师,据他说那样会浪费很多教学时间。 他是讲到某个知识点,灵机一动想出一个问题,就会随机叫一个同学来回答。 回答正确,则平时成绩加1分,回答错误不扣分,要是没人回应,不管是翘课了,还是在课堂上睡过去了,通通扣3分。 …… 第一堂课进行了大约半小时后。 周数学扫视一圈下面的学生,有几个在犯困打哈欠,还有几个头直接朝下的趴在桌子上。 他打算给学生们提提神,便说道: “热固型塑料和热塑型塑料有什么区别?我们来找个人回答一下。” 他取出花名册,翻看上节课的点名情况,发现有一个打叉的同学。 “任斌,任斌同学在吗?”周数学道。 任斌举手示意,然后站了起来。 周数学:“我刚才问的是什么问题?” 任斌刚刚在走神,完全不知道问题是什么,他站在那里假装思考了五六秒钟,说道: “老师,我不知道。” 周数学:“好,请坐,上课注意认真听讲。” 这一波过后,学生们果然都精神了,开始偷偷的交流刚才问题的内容和答案,就连睡觉的学生也被邻座的好友叫了起来。 周数学在花名册上,任斌名字后面画了个圆圈,然后又随便挑了一个名字。 “许秋,许秋同学在吗?” 许秋淡定的站了起来,这种常识题对他来说毫无难度可言。 周数学:“我刚才问的是什么问题?” 许秋:“刚刚老师问的问题是‘热固型塑料和热塑型塑料有什么区别’,答案是,一个是不溶不熔,一个是可溶可熔。” 周数学点点头:“回答正确,请坐。” 然后在许秋名字后面画了一个三角形。 …… 课程进行到最后几分钟。 周数学拍了拍讲桌,等了一会儿,待大多数同学的注意力转移到他身上后,继续说道: “这门课的课程内容,到今天就给同学们介绍完了。 下节课是答疑课,再之后就要进入考试周了,我们课程的考试日期暂定在一个月后,这个教室有点小,坐不下这么多人,到时候可能要拆分为两个教室考。 考试模式是闭卷考试,具体时间和地点,等我和教务处确认后,会通过邮件发送给你们的。” 下面的学生们听到他说“发送邮件”后,脸色都变了。 据上一届的学长学姐说,周数学给分很严格,他们成绩出来后,80多个人,有2个A,3个A-,34个F…… 最骚的是,周数学还把挂科学生的名单,用邮件群发给了班级里的每一个人。 后来他的解释是发送时选错了分组。 好在,开学补考后,34个挂科的人都通过了。 魔都综合大学教务处规定,选课人数大于5人的课程,A和A-给分不能超过选课学生总数的30%,但是没有规定一门课F给分的比例。 成绩的A、B、C、D、F换算成绩点是4.0、3.0、2.0、1.3和0,带+则增加0.3,带-则减0.3,总绩点是所有课程绩点用学分加权的平均值。 其中D档成绩没有D+只有D-,D-代表挂科且补考通过,F代表挂科且补考不通过或因缺考挂科。 很多老师为了让学生的绩点不至于太过难看,首先会给满30%的A和A-,然后给40%到60%的B+,10到30%的B和B-,C和D档成绩不给或只给一两个学生,而只有卷面成绩没法看或者缺考才会给F。 一般这样的老师也会被称为“B+无限”的老师,在学期初选课时备受欢迎。 甚至有前辈开发出一款名为GPA TOOL的软件,上面统计了很多老师的历史给分情况,可供同学们在选课时参考。 …… 课后,任斌找到许秋和陶焱。 “这门课居然有500多页的PPT,还是闭卷考试。许秋,你可一定要帮帮我啊,我要是再挂科的话,我绩点就1.9了。”任斌道。 “行,回去我帮你保管你的键盘鼠标,等考完再还给你。”许秋道。 “这样不太好吧……”任斌犹豫道。 “这门课主要靠背知识点,需要花费很多时间,所以这应该是最好的方法了。”许秋道。 “好吧,听你的。”任斌似乎下定了决心。 “斌子,别慌,还有我呢,等我复习完,把总结的资料发给你。”陶焱插话道。 “陶焱,你也会复习?之前你不都是裸考吗?”任斌一脸的不相信。 “这学期的成绩也是会影响保研结果的,只能拼一把了。我又不像许秋一样,绩点那么高。”陶焱耸耸肩道。 第十六章 旋涂 下午,实验室。 刚见到许秋,陈婉清便主动说道:“学弟来了呀,今天我教你旋涂操作吧。” “好啊。”许秋回复道。 他心想平常都是他主动找学姐请教的,今天学姐怎么这么热情,不过也没太过在意。 闲聊了一会儿,两人穿好实验服,开始工作。 【检测到旋涂技能,是否进行记录?】 “记录。” “系统,之后遇到与实验相关的技能,可以自动记录吗?” 【可以。】 ………… “旋涂操作主要用到的仪器是匀胶机。 首先在基片上滴加溶液,然后利用匀胶机使基片高速旋转,在离心力的作用下,溶液被迅速甩开,溶液中的溶剂挥发,最终形成均匀的固体薄膜。 通常,用旋涂法制备得到薄膜的厚度,在几纳米到几百纳米之间。 我们实验室现在有两台匀胶机,一台在手套箱内,一台在手套箱外。 今天教你三种溶液的旋涂方法,分别是PEDOT、氧化锌和有效层溶液。 首先是PEDOT,旋涂时要注意……” 陈婉清介绍完毕后,说道:“原理和操作方法就是这样子,你还有什么问题吗?” “没问题,我都明白了。”许秋道。 “好……那我回去啦,今天下午的时间,应该只够涂好PEDOT和氧化锌,有效层的话等周日再说吧。”陈婉清道。 “嗯嗯。”许秋点点头。 他感觉学姐有点奇怪,今天她怎么了? 算了,不想了,做实验要紧。 ………… 这几天通过阅读文献,许秋大致了解了有机太阳能电池器件的结构。 通常分为正常结构和倒置结构两种。 正常结构是玻璃作为基底,上面的ITO作为正极材料,然后用旋涂法制备空穴传输层、有效层,最后通过真空镀膜(蒸镀)手段,制备电子传输层和负极材料。 倒置结构中,首先是玻璃基底,ITO为负极材料,然后用旋涂法制备电子传输层、有效层,最后蒸镀法制备空穴传输层和正极材料。 清洗基片、配制溶液、旋涂、真空镀膜,就是制备有机太阳能电池的四大技能,今天学会旋涂后,就只剩下蒸镀了。 许秋开启辅助系统,进行实验操作。 首先是PEDOT薄膜的制备。 PEDOT是一种水溶性的聚合物材料,具有高的电导率,为了增加它的溶解性,通常须添加一定比例的聚苯乙烯磺酸盐(PSS),因此严格来讲,称之为PEDOT:PSS更为合适。 许秋先用氮气枪吹干24片基片,装入两个培养皿中。 然后将取下盖子的培养皿,放入臭氧发生器中,处理30分钟。 臭氧难以储存,利用臭氧发生器可以将空气中的氧气转化为臭氧。 用臭氧处理基片可以增加其表面的浸润性,使液体在旋涂过程中容易停留在基片上,避免得到带有孔洞的薄膜。 趁着臭氧处理的间隙,许秋从冰箱的冷藏室中拿出装有PEDOT水溶液的试剂瓶,用一次性滴管吸取2毫升左右溶液,并转移至4毫升离心管中。 然后取出一支1毫升的一次性注射器,去掉针头吸满溶液后,在注射器头部加装0.22微米的水相过滤头。 …… “什么味道。” 许秋突然闻到一股淡淡的鱼腥味。 他很快反应过来,应该是臭氧泄露了。 因为臭氧的毒性较低,他也没去专门戴个防毒面具,直接提起一口气,走到臭氧发生器旁边。 先将仪器停掉,然后开始检查。 仪器门关闭的严严实实,仪器后端的橡胶软管也连通着窗户外面。 看起来一切正常,那么气味是怎么散出来的呢? 难道是那里? 许秋心中有了推断,他找到工具箱,从中翻出一卷3M的黑色电工胶布,然后带着胶布返回臭氧发生器。 这时臭氧的味道已经逸散的差不多了。 他绕到仪器后面的软管处,仔细的一段段检查。 果然,有一处橡胶软管因老化而产生了裂纹,而且从断裂痕迹来看,应该是刚断裂不久的。 许秋用胶布将裂纹处粘好。 再次开启仪器,这次闻不到臭氧的味道了。 不过,用胶布粘只是权宜之计,最佳的方法还是更换一根新的橡胶管。 于是,许秋喊道: “学姐,臭氧发生器的软管裂开了,我现在先用胶布粘住了,之后需要领用一根新的管子。” “好的,我记下了。”陈婉清道。 解决了这个小麻烦后,许秋待臭氧发生器的倒计时结束后,继续实验。 他将培养皿从仪器中取出,用镊子夹取一片基片,将基片放在匀胶机的平台上。 平台下面有一小孔,连接着真空泵,用来确保在高速旋转过程中,基片不会移动。 他设定好匀胶机的参数,转速是3000转每分钟,旋转时间设为60秒。 然后用针筒挤出约0.1毫升的PEDOT溶液到基片中央,再用过滤头的末端拖动液面,使溶液覆盖满整个基片。 接着按下启动键,匀胶机自动开启真空泵,并按照预设的参数运行,待平台完全停止转动后,自动关闭真空泵。 又是一个类似于超声波清洗仪的傻瓜式机器。 许秋用镊子夹起旋涂好的基片,仔细检查,发现旋涂的非常完美,蓝紫色的薄膜覆盖了整个基片,而且薄膜表面光滑,没有孔洞。 将基片放回原培养皿,继续夹起下一片。 重复旋涂12次后,11片完美,仅有一片略有瑕疵,只涂上了四分之三的面积。 许秋将有瑕疵的那片丢入旧基片盒子中。 接下来,是热退火步骤。 对于PEDOT:PSS薄膜来说,退火的主要作用是除掉其中残留的水分,所以只需要温度比水的沸点稍高即可。 许秋将旋涂好的基片连带着培养皿,置于设定温度为130摄氏度的加热台上,然后按下秒表进行计时。 一般需要30分钟以上。 等待时间较长,许秋回到办公桌,打算喝口水,休息一会儿。 突然,旁边的学姐冷不丁的问了一句:“许秋,你对未来有什么打算呀?” 许秋差点把喝到嘴里的水喷出来。 第十七章 反问 见许秋的表情不大对,陈婉清也意识到自己刚才说的话可能有歧义,便赶紧补充道: “我是说科研方面的。” 许秋心中松了一口气,心想:“她应该是魏老师派来打听我保研意愿的吧。” 考虑了一下措辞,他说道:“先要等等看保研结果。魏老师的研究方向我很感兴趣,嗯,学姐也不错,给了我很多帮助。” “嗯嗯,”陈婉清有些不好意思:“其实我也没有帮你多少啦,基本都是靠你自己的努力。这才不到一周时间,器件的制备过程就掌握了一多半。” 许秋知道他能够提升这么快,很大程度依靠的是辅助系统复制学姐的技能,给他提供实时指导,但肯定不能说出来。 聊天氛围有些尴尬,许秋决定开溜。 他看了眼秒表,还有不到20分钟的倒计时,便说道: “学姐,退火时间快到了,我先去做实验。” “好的,去吧。”陈婉清道。 …… 许秋来到加热搅拌器旁,观察处于退火状态的基片,上面涂覆的PEDOT:PSS薄膜的颜色,变得更深了,表明大部分的水分已经挥发。 然后查看系统界面,旋涂操作涉及的仪器设备和工具有:臭氧发生器、匀胶机、一次性注射器、镊子、移液枪、加热搅拌器等。 其中臭氧发生器和匀胶机是新增的,熟练度还不高,趁着退火还有十几分钟结束,许秋开始刷熟练度。 因为两种仪器操作相对简单,所以很快刷至四阶。 达到预设的热退火时间后,许秋将加热搅拌器的加热功能关闭,让基片的温度自然降低至室温。 接下来,是旋涂过程的最后一步操作,擦片。 ITO电极在方形基片的边缘处,为了保证最终的电池器件不断路,需要将基片外边缘处的薄膜擦除,使电极露出来。 擦除的深度约0.3厘米,基片边长为2.54厘米,所以最终期望得到的是一个位于基片中心,边长约为1.96厘米的正方形薄膜。 采用的溶剂是无水甲醇,用棉签蘸取少许,然后在薄膜表面稍用力的摩擦,直至电极裸露出来。 许秋小心翼翼的擦片,并没有出现意外,最终获得了11片处理好的ITO/PEDOT基片。 将基片装回培养皿,贴上写有“PEDOT 6.6 XQ”的标签,放置在实验台下方的柜子中。 虽然现在实验室暂时只有许秋一人做实验,不写标签也可以,但是良好的科研习惯要从开始培养。 万一重要的实验样品,因为不写标签被别人当做垃圾丢掉了,那造成的损失可能无法估量。 此外,实验数据、文本资料也是同样重要的。 许秋曾听说隔壁友校的博士生,在毕业前夕丢失了装有实验数据和毕业论文的笔记本电脑。 因为他没有进行数据备份,所以在得知电脑找回无望后,整个人当场就崩溃了,倒在原地,嚎啕大哭。 …… 许秋接着进行氧化锌薄膜的制备。 这个制备过程采用的是溶胶凝胶法,之前配置氧化锌预聚体溶液,就是溶胶,然后在旋涂过程中形成凝胶,最后加热生成氧化锌纳米颗粒。 所采用的溶剂,2-甲氧基乙醇具有生殖毒性,因此需要在手套箱中配制溶液,进行旋涂。 虽说不谈剂量,只讲毒性都是耍流氓,但是许秋也不会故意作死,去试试这玩意的毒性到底有多强。 他将经臭氧处理过的基片传送至手套箱中,然后使用一次性注射器吸取氧化锌预聚体溶液,并安装0.22微米聚四氟乙烯过滤头。 放好基片,滴加溶液,启动匀胶机。 5000 r.p.m.,30秒。 将12片基片涂好后,开始擦片,溶剂仍然是甲醇。 这次的擦片过程要提前在退火之前,因为退火后就形成了氧化锌纳米颗粒,再想擦除就会很难。 最后是180摄氏度退火30分钟。 虽然手套箱内也有加热搅拌器,但因为设定温度太高,在手套箱内操作有些危险,所以需要转移至外面退火。 而且普通的玻璃培养皿,可能因无法承受如此高温而碎裂,因此需要使用特制加厚的培养皿。 最终,得到10片的ITO/氧化锌基片,贴好标签“ITO/ZnO 6.6 XQ”,放入柜子中保存。 …… 实验结束,许秋找到陈婉清,开玩笑道: “学姐,你对未来有什么打算呀?” 陈婉清白了许秋一眼,问道: “科研方面的?” “不然呢?”许秋反问。 “唔……让我想想。”陈婉清陷入思考。 “先看看博士期间工作做的顺不顺利,能不能发够文章顺利毕业。 要是顺利的话,就看能不能申请到国外好一点的课题组做博后,然后做两年回国,再找所大学当老师呗。 早点回国好,回来的越早优势越大,现在国外也不好混,海归越来越多了,竞争压力也越来越大。 要不是大多数一本都需要海外研究经历才能任教职,我也不想出去。” “那要是不顺利呢?”许秋适时的插话道。 “你还真会接话。”陈婉清吐槽一句,继续道: “要是不顺利或者找不到好的博后,就说明学术圈不适合我呗。 那只好找工作啦,找个企业研发岗,最好做一些和我现在研究相关的内容,太阳能电池、OLED之类的。 或者就去一些大厂,像是华伟、藤讯,它们对学历比较看重,不过我的第一学历不是魔都综合大学的,竞争力稍微弱一些,但也不会差到哪里去。” 许秋没想到他随口开了一句玩笑,学姐还认认真真的回答了。 正当他不知道怎么回话时,学姐手机响起了微信提示音。 许秋顺势转移话题:“男朋友查岗?” “想啥呢,我还单着呢,哪来的男朋友,是魏老师的微信。” “他说了啥?” “喏,你自己看。”她将手机递给许秋。 “如何?” 只有简简单单的两个字加个问号。 陈婉清拿回手机,打字回复:“我在改文章,晚点把最新draft发到你邮箱,许秋今天在学习旋涂。” 很快,再次收到了一个老年人表情包“好的”,和一段文字“走的时候门窗关关好。” “这是魏老师在查岗啊。”许秋道。 “是啊,魏老师最近每周五下午都去医院做治疗,所以就会远程了解实验室的情况。”陈婉清道。 第十八章 科研路漫漫 “去医院?”许秋疑惑:“魏老师的身体有什么毛病吗,他看着挺精神的啊。” “他的腰和脊椎不好,应该是久坐不运动导致的,”陈婉清感慨:“他是个工作狂,就我的观察,他一周七天基本都会在办公室,在办公室的时间估计比在家的时间都多。” “那他平时一般都忙什么呢?”许秋问道:“我看他一直在办公室里不怎么出来。” 陈婉清没有直接回答,而是介绍道:“我们组情况很特殊,算上今年读研的田晴,一共就四个人,属于小型课题组,可却有四个不同的研究方向。我是‘有机光伏太阳能电池’,吴菲菲是‘钙钛矿太阳能电池’,段云是‘纳米复合热电材料’,田晴是‘太阳能电池的电荷输运机制’。” “四个领域之间虽然有所交叉,但毕竟不是同一领域。 因此,魏老师每天都要到各大期刊网站上,查看最新更新的论文,从中找到与我们研究领域相关的文章,然后下载下来,打印后发给我们。 此外,他还要顾及到教学任务、系里会议、实验室情况,以及我们每个学生的科研进度等等。” “原来当导师这么忙啊,我还以为研究生导师是那种不用做实验,然后每天上午过来往办公室里一坐,泡一壶茶,一喝喝一天。”许秋道。 “那样的导师也是有的,如果不渴望进一步往上爬,拿更好的资源,就会比较清闲。”陈婉清道。 许秋看了下时间,已经五点半,便说道:“学姐,该下班啦。” 随后,两人到实验室中,检查了一遍仪器,将窗户关好,空调设定为22度制冷,然后关灯锁门。 临近饭点,许秋提出邀请: “学姐,这几天你帮了我不少忙,我请你吃饭?” “好呀,”陈婉清轻笑道:“想到了我硕士在的课题组,刚去的时候是师姐请我吃饭,没想到来这边却反过来了。” “这个好办,下次你请我就好了。”许秋也笑道。 “等等,你去哪儿,食堂在那边。”见许秋朝着食堂的反方向走去,陈婉清喊道。 “啊,”许秋一愣,说道:“请客不应该到外面吃吗。” “你请客你做主,反正我只是蹭吃的。” “当初你师姐请你吃的食堂?” “嗯嗯。” “好吧,川菜吃的来吗。” “可以啊,我蛮喜欢吃辣的。” “那就去自流井川菜吧。” “嗯嗯。” …… “你好,跳水牛蛙、爆炒腰花、麻婆豆腐三个菜,再来两碗米饭,两听冰可乐,微辣就好。”店内,许秋对服务员说道。 上菜很快,二十分钟不到,三道色香味俱全的佳肴便摆了上来。 许秋请客不仅是感谢学姐,也有另外的目的。 “学姐,可以再给我讲些魏老师的事情嘛。”许秋道。 “嗯,好辣……”陈婉清深呼一口气,内心陷入纠结: “昨天魏老师才让我想办法把许秋留在组里读研,今天就要揭他的老底,好像不太好。 可这是许秋学弟哎,他请我吃川菜,我又不好骗他。 唔……还是把真实情况告诉他,让他自己决定吧。” 陈婉清放下筷子,喝了一口冰可乐,开始讲诉: “他这个人啊,给我的感觉很矛盾。 一方面,在生活上,他对学生是非常好的。 有什么问题或者麻烦都可以找他,比如想换个寝室之类的,他会想办法跟系里协商帮你解决; 还会经常请学生吃饭,会买零食、饮料、水果放在办公室,然后分给学生; 劳务费也发的比其他组多一些。 但是涉及到科研上,他就会变得偏执、严苛。 他会和你一起讨论,确认近期的研究内容,会给你经费上的支持,同时也会给定下非常困难的科研目标。 初期,他管的很宽松,但是如果长时间达不到他的预期,就会采取在组会上通报批评等手段,给你极大的心理压力,逼迫你出做出成果来; 而且对于论文格式、图片格式、PPT排版等同样有严格的标准,有一些强迫症吧。 如果不按他的标准来,就会要求你改,直到到他心中觉得完美为止。 总之,感觉在科研上,他就是那种严格要求自己,并且要求他的学生也成为像他一样的人。” 又灌了两口可乐,陈婉清继续道: “而且,他对科研成果的要求也比较高,学校的毕业要求是硕士一篇中文核心期刊,博士一篇SCI一区或两篇SCI二区,而他的要求是硕士一篇SCI二区,博士两篇SCI一区,或者四篇SCI二区。 所以,你要是只打算混个文凭的话,我不建议你在魏老师这边读研。 嗯,情况差不多就是这样,不过如果你想在科研上有所成就的话,这边还是蛮合适的,就是可能会比较累。” “谢谢学姐,我会好好考虑的。”许秋点点头道。 听学姐说完,他心中基本确定下来,要在魏老师这边读研了。 魏老师对待科研工作上的偏执严苛,在很多学生看来可能是缺点,但放在许秋这里反而是优点。 谁让他有系统呢。 他最担心的是遇到那种人品方面有问题的,比如无故打骂学生的,或者经常让学生帮自己干私事的导师。 ………… 饭后,陈婉清打算顺便在商城逛逛,许秋则返回寝室。 路上,他打开系统界面。 【科研辅助系统】 权限等级:1 积分:978 进行中的任务:1个 熟练度: 【实验操作类】 清洗基片(四阶20%/四阶50%,需求超声波清洗仪、镊子、氮气枪) 溶液配制(四阶10%/四阶50%,需求手套箱、加热搅拌台、一次性注射器、药匙、移液枪) 旋涂(四阶0%/四阶50%,需求手套箱、臭氧发生器、匀胶机、一次性注射器、镊子、移液枪、加热搅拌台) 【仪器设备工具类】 超声波清洗仪(四阶80%/五阶0%) 镊子(四阶20%/四阶50%) 氮气枪(四阶15%/四阶50%) 手套箱(四阶30%/四阶80%) 气体钢瓶(一阶0%/四阶20%) 加热搅拌台(四阶20%/五阶0%) 一次性注射器(四阶15%/四阶70%) 药匙(四阶10%/四阶70%) 移液枪(四阶20%/四阶80%) 臭氧发生器(四阶0%/五阶0%) 匀胶机(四阶0%/五阶0%) 【特殊类】 文献阅读(一阶88%/四阶50%) 新手任务V:将任意四种实验操作的熟练度提升至四阶及以上,任务完成奖励1000积分、开启进阶任务。 ## 一周快要过去,共计掌握了11种仪器设备工具,3种实验操作,收获颇丰。 不过,许秋又想到,现在他连器件制备还没学完,之后还有材料的设计合成、性能表征、数据分析等等一系列的东西需要去学习。 再之后,还要做出创新,还要试着实现系统刚到手时,自己立下的宏愿。 还是要更加努力才行! 科研路漫漫啊。 第十九章 新的小伙伴 回到寝室,只有任斌在,陶焱则不知道去哪里了。 看到任斌还在打游戏,许秋走到他面前,伸出手来。 任斌疑惑道:“许秋,干嘛呢?” “你说呢?”许秋反问道。 任斌突然想到上午课后说过的话,哭丧着脸说道: “好吧,最后一局。” 游戏结束后,任斌一脸依依不舍的将键盘鼠标从电脑主机上拔下,交给许秋。 “没有备用的了?” “有……” “拿出来。” 许秋找了个空着的衣柜,将两套外设放入,然后上锁。 他把钥匙随手丢在自己桌上,说道:“想玩的话,自己去拿。” “休想诱惑我,我已经再次下定决心了。”任斌一把抓起钥匙,走到窗户前,见四周无人,便将其扔了出去。 许秋笑着摇摇头道:“还好我有备用钥匙,不然到时候你想再把它们取出来,还得请个锁匠。” ………… 周日,实验室。 许秋到达时,发现这里比往常热闹许多。 包括陈婉清学姐在内,一共有三女一男,围坐在办公桌前。 其中的一位学姐,正看着电脑上的PPT,做着演讲,语速极快。 许秋猜测,她是马上要参加本科毕业答辩的田晴。 确定她的身份后,另外一男一女的身份也呼之欲出——分别是段云和吴菲菲。 陈婉清看到许秋后,拉开了她旁边的办公椅,然后朝他招了招手。 许秋心领神会,走到她旁边坐下,同其他人一起听田晴演讲。 大致内容他还是能听懂的: 田晴采用了时间飞行法TOF和线性载流子增压法CELIV两种方法,研究了基于P3HT:PC[60]BM的基准有机太阳能电池器件中的电荷输运机制。 不过,具体的分析过程和实验细节就听不懂了。 倒是PPT中的一张插图吸引了他的注意。 插图是手绘的,画面中一个女生穿着实验服,戴着护目镜,操作着两台仪器,仪器旁还分别标注着TOF和CELIV。 估计是田晴自己画的吧,许秋心想。 本科答辩的时间一般较短,田晴很快就结束了她的演讲。 吴菲菲按停手机秒表,说道:“用时九分半,时间控制的很好。” “那就好,我们的要求是十分钟演讲,五分钟提问,”田晴顿了顿,说道:“大家觉得我讲的怎么样,有什么问题吗?” 众人互相看看,无人应答。 “好吧。”田晴无奈摊手。 她注意到了许秋,主动朝他走去,说道:“你是新来的学弟吗?” “是的,田晴学姐你好,我是许秋,材料化学大三的,刚申请了保研。”许秋道。 田晴笑嘻嘻道:“你知道我是谁呀,魏老师和你提起过我吗?” “嗯,我第一次来的时候,魏老师就和我说起过你。”许秋道。 田晴捂嘴笑:“是嘛。” 打发走田晴后,许秋分别向吴菲菲、段云打了招呼,但两人都在忙,所以他们也只是礼貌的回应了许秋。 段云看起来30岁左右,皮肤略黑,身穿格子衬衣和短裤,像是经历过浮沉的人,有些许沧桑感。 吴菲菲则是学生打扮,目不转睛的盯着电脑屏幕,双手快速的敲击着键盘。 突然,楼道传来“哒哒哒”的皮鞋声,许秋见旁边的学姐下意识的坐直了身子。 许秋抬头一看,是魏老师来了。 “都在啊,”魏老师扫视了一圈,然后挨个询问:“吴菲菲,你改的怎么样了,拿来给我看看。” 吴菲菲头也没抬,依旧手速飞快的操作着电脑,说道:“马上就好。” “行,你改好后来找我。田晴,你答辩准备的怎么样?” “刚刚给他们讲了一遍,我觉得还可以。” “好,我看完吴菲菲的文章,晚点再帮你看看。” “好的。”田晴点头道。 魏兴思看向段云和陈婉清:“你们两个文章也快点写啊。” 得到二人的回应后,他最后转向许秋: “许秋,在这边还适应吗?” “我感觉在这里挺好的。”许秋道。 魏兴思满意的点点头,转身离去。 没过多久,吴菲菲拔下U盘,朝隔壁218办公室走去。 田晴在不断翻看答辩PPT,段云则在埋头码字。 许秋找到学姐,问道:“今天的实验怎么说,有效层怎么涂?” “就用你之前帮我配的那六瓶溶液,条件的话我写给你。”陈婉清边说边写,然后将写好的便签纸递给许秋。 她接着道:“涂完之后我教你蒸镀,这次主要是帮我补数据,做器件性能的重复性实验。” “好的。”许秋道。 他通过文献也了解到,所谓的重复性实验指的是: 用相同的实验条件,重复某项实验,得到多组实验数据,在去掉异常数据后,计算剩余数据的平均值、极值和标准差,作为最终数据。 这样可以有效防止因偶然情况造成的实验数据失真,避免产生错误的实验结论。 像是在有机太阳能电池领域,最重要的性能指标就是器件的光电转换效率。 所以要做很多批次的电池器件,然后给出最高效率、平均效率和标准差。 期刊的档次越高,审稿人对于重复性实验的要求也就越高,会要求重复10次、20次甚至更多次。 ………… 做好防护工作后,许秋将周五做的两盒基片传入手套箱中。 对于分别涂有PEDOT和氧化锌的两种基片来说,在它们上方旋涂有效层的操作都是相同的。 许秋首先检查了之前配制的六种溶液,发现均溶解的很好,可以直接使用。 然后他夹取一片基片,用移液枪取60微升的溶液,滴在基片中央。 启动匀胶机,条件为1200r.p.m.,60秒。 将涂好的基片取下,放入一个新的培养皿中,盖好盖子等待,直至基片表面变黑,再放回原培养皿。 这步是溶剂退火,利用旋涂后残留的溶剂,诱导薄膜中的聚合物结晶,从而改善薄膜的显微形貌。 接着,130摄氏度热退火20分钟。 然后,用氯仿溶剂进行擦片。 最后,在基片背后边缘处做好标记,比如:“1:1:0,1200r”、“1:0.4:0.6,1200r”等等。 这些实验操作是学姐已经写在便签纸上的,所以他不需要思考,只需要照做便可。 如果是将来他自己进行实验,那么便要考虑所有的实验细节: 比如,移液枪一次取60微升还是70微升溶液;旋涂转速是1200,1000,还是1500r.p.m.;溶液的浓度是20还是24毫克每毫升等等。 第二十章 真空镀膜(上) 旋涂完成后,许秋找到陈婉清,请教接下来的实验操作。 学姐拿出实验记录本,一边写写画画,一边讲解教学: “我们最终要得到的是多层结构的太阳能电池器件,比如现在做的这个体系,正结构就是Glass/ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PC[60]BM:PC[70]BM/Ca/Al。 共有六层结构,层与层之间用“/”分隔,“:”则表示该层是由两种或以上物质共混。 那么,你这几天下来做的工作就是: 首先,清洗具有ITO图案的玻璃基片,得到Glass/ITO部分; 然后,旋涂PEDOT:PSS溶液和有效层,得到PEDOT:PSS/P3HT:PC[60]BM:PC[70]BM部分; 最后一步,也就是接下来要做的,是采用真空镀膜方法,将钙和铝蒸镀至基片上,得到Ca/Al部分。 真空镀膜法,原理是在真空条件下,加热靶材,使之气化,靶材形成的气态分子会在舱体内运动,最终均匀沉积在样品表面,形成薄膜。 我们采用的加热方法有两种,一种是束源炉加热,另一种是钨丝加热。 蒸镀的操作比较繁琐,有很多细节需要注意,所以我来亲自指导你。” “好的,学姐。”许秋道。 ………… 两人做好防护,进入实验室。 许秋先将旋涂好的基片,从手套箱中拿出,然后迅速转移至装有蒸镀装置的手套箱中。 这个手套箱外接有三只橡胶手套,同时只能进入一个人。 于是,许秋进入箱内,学姐则在外面。 箱体内主要有两台大型设备,左边的是蒸镀装置。 蒸镀舱的舱体是由厚重的钢板所制,舱门用轨道连接在舱体上。 许秋将舱门朝右边推开,推着还蛮沉的。 他好奇道:“学姐,这套设备也不便宜吧。” “整套设备差不多20万吧,包括蒸镀舱、分子泵、循环水系统、总控制台,是找沈羊一家专门做真空设备的公司订做的。 他们公司离这边比较远,所以弄坏的话修起来也麻烦,上次循环水出了故障,他们过来修,路费就要了五千。”陈婉清。 “学姐怎么知道的这么清楚?”许秋疑惑道。 “因为学校要统计实验室的固定资产,价格超过1000元的都要统计上报。实验室虽然是魏老师管,但所有权是归国家的,因为申请的科研经费是国家出的。除非是老板自掏腰包或者企业出钱,那就另说。”陈婉清道。 许秋点点头,开始打量舱体内部。 下面有四个圆柱体形状的炉子,应该是束源炉。 四个束源炉旁边有两个金属平台,每个平台上面都有一块金属板,大概六厘米长,三厘米宽,一厘米厚,金属板通过六角螺丝与平台连接,中间有一定的缝隙。 “学姐,这个是干什么用的?”许秋指着平台问道。 “这个是电流加热装置,将用钨丝制成的篓,放在两个平台间,用金属板压住钨篓两端,通电流对钨篓加热,可达到很高的温度,使其内部靶材气化,进行蒸镀。”陈婉清道。 许秋继续看向舱体,中间部分有一探头状的物体,像个吊灯一样悬挂在束源炉和平台的上方。 学姐顺着许秋的目光看去,主动介绍道: “这个是晶振装置,探头处装有晶振片,用来实时检测蒸镀的薄膜厚度。它的位置一定不能乱动,因为现在的参数是已经标定过的,如果移动了它的位置,对膜厚的检测结果就不标准了。此外晶振片也是有寿命的,所以需要定期更换晶振片,并重新标定厚度。” 舱体最上面是一块大的圆形金属挡板,以及一个可以旋转的样品台。 “上面这个肯定是样品台了,为什么下面要加装一块金属挡板呢?”许秋问道。 “这块金属挡板叫做样品挡板,当他处于开启状态时,可以有效阻挡气体分子沉积在样品表面。因此,我们可以利用它,控制蒸镀的开始和结束时间,得到精确的厚度。”陈婉清道。 将舱内情况了解完毕后,许秋开始做蒸镀前的准备工作。 两批基片的器件结构不同,需要分两次进行蒸镀。 第一批是正常结构,也就是蒸镀钙和铝。 许秋首先在钨篓中装满99.995%纯度的铝锭,然后让学姐帮忙打开钙束源炉的挡板。 挡板的开关是数控的,需要在手套箱外的总控台操作。 打开挡板后,他取出束源炉内部的陶瓷坩埚,将上次使用后剩余的残渣倒出,再加入两勺新的99.995%纯度的钙粉末。 陶瓷坩埚是特质的,可以至少承受1000摄氏度以上的高温,且十分稳定,不会与靶材反应,产生杂质。 完成后,他让学姐关闭束源炉挡板。 最后,他将一片片基片正面朝下放置在样品支架上,再将样品支架放回样品台。 “学姐,没有问题吧,可以关舱门了吗。”许秋看向陈婉清。 “嗯嗯。”陈婉清点点头。 许秋将舱门从右往左推回原位,然后旋转舱门上下的两个旋钮,直至无法转动为止。 …… 许秋离开手套箱,和学姐一同来到总控台,因为剩下的操作主要在总控台完成。 总控台接近两米高,由十几个模块拼接而成,一共有30多个控制按钮。 “旁边有操作说明,严格按照说明来做就行。”陈婉清道。 许秋拿起《真空镀膜仪使用说明》翻看,只有两页A4纸,并没有想象中的多。 他表面上在看说明书,实则在心中查看系统。 系统已经将学姐的技能复制了,可以看到每步操作的细节,所以文字版的说明书意义已然不大。 “我看完了。”许秋道。 “这么快?”陈婉清道:“行,那你来操作吧,有什么问题我会提醒你的。” 第一步是打开循环水系统和空气泵。 前者用来冷却分子泵,而后者用来推动样品挡板。 许秋找到位于总控台后面的循环水装置,按下绿色的启动键,便听到仪器发出嗡鸣声,仔细听的话还有水流声。 然后,他走到空气泵旁边。 空气泵上有一个橙红色的瓶盖大小的开关,需要拉起来,才能启动机器。 许秋试着向上拉,开关却纹丝不动,他也不敢太用力,便说道: “学姐,怎么弄。” “用力弄啊。” “砰!” 第二十一章 真空镀膜(下) 空气泵发出一声巨响,随后传来“咣咣咣”的声响。 许秋吓的一激灵,朝后缩了一下身子。 等了一会儿,他感觉没什么危险,便上前检查空气泵。 “看着没有问题啊。”他向学姐道。 “确实没问题,这是正常情况。现在是发动机在通过曲轴,驱动活塞向储气筒内打气,等到储满气后,就会自动停下。” 陈婉清试图绷住脸上的笑容,但是没有成功,还是笑了出来。 “学姐你是故意的吧。”许秋做出一副愤慨的样子。 “怎么会呢,我是那样的人嘛。”陈婉清笑道。 许秋摇了摇头,回到总控台,继续实验。 他打开总控开关,膜厚仪的数显屏幕亮起。 许秋先检查膜厚仪的参数是否设置正确,包括靶材名称、密度和Z因数等。 膜厚仪的原理并不是直接测量膜厚,而是通过间接法计算得到。 在蒸镀过程中,靶材分子到达晶振片处,会产生电信号,经过拟合计算可将电信号转化为蒸镀速率,最后将速率与时间相乘得到膜厚。 调好膜厚仪后,数显屏幕上显示: 蒸镀材料为钙,速率为0.00埃每秒,膜厚为0.00埃。 同时,许秋观察到总控台上面有两个气压计,可以实时监测蒸镀舱内的压强。 其中一个示数为一个大气压,即1.0E5帕,另外一个则处于未工作状态。 “为什么要安装两个气压计呢?”许秋疑惑道。 “两者的压强测定范围不同,前者约为0.1到10000帕,后者约为十的负六次方到1帕。”陈婉清道,随后又补了一句: “准备工作都好了,开始抽真空吧。” 许秋点点头,按下机械泵的启动键,同时打开超真空挡板阀,又是一阵轰鸣声传来。 “蒸镀操作的噪音有点大啊。”习惯了之前安静实验环境的许秋,忍不住吐槽道。 “是啊,不过慢慢你就会适应的。”陈婉清道。 机械泵启动后,气压计的示数快速减小。 从1.0E5,迅速变为3.2E4,然后是8.9E3,直至1E3帕左右,下降速度才开始变慢。 过了两分钟左右,压强终于降至20帕以下,许秋关闭超真空挡板阀,打开分子泵。 分子泵的转速要从0逐渐加速至27000r.p.m.后,它才可以正常工作,约需要耗时10分钟。 待分子泵运转平稳后,许秋打开束源炉挡板,然后启动束源炉的升温控制装置。 装置的屏幕上显示有束源炉当前温度和设定温度,分别为27和30摄氏度。 他打开设定界面。 这块屏幕采用的是计算器上那种“日”字型的显示方法,主要用于数字显示,所以显示出来的字母都很抽象。 还好都是常用的单词,许秋花了点时间弄明白每个参数的意义后,手动设定升温程序: SP1 30 RATE 30 TIME 60 SP2 400 RATE 30 TIME 3 SP3 520 RATE 20 TIME 100 第一阶段,以30摄氏度每分钟的速率升至30摄氏度,等待60分钟; 第二阶段,以30摄氏度每分钟的速率升至400摄氏度,等待3分钟; 第三阶段,以20摄氏度每分钟的速率升至520摄氏度,等待100分钟。 确认无误后,他长按启动键,启动程序。 升温程序需要跑一个多小时。 在此期间,许秋向学姐请教了真空系统的工作原理。 陈婉清讲解道:“机械泵,最多只能将舱内压强降至零点几帕,必须使用分子泵才能将压强降低至十的负五次方帕这个数量级,从而达到蒸镀实验所需的最低真空度要求。 分子泵只能在低压强下使用。所以在压强大于20帕时,采用超真空挡板阀,阻隔分子泵和蒸镀舱连接;当压力低于20帕时将其关闭,再使分子泵和蒸镀舱连通。 分子泵启动后,还需要较长的时间,才能使蒸镀舱内压强达到1E-5级别。 这个时间在半小时至一个半小时之间。 如果一个半小时过后仍无法达到这个真空度,通常有两种情况。 一种是体系气密性不好,比如在关舱门时,门缝处夹了一个塑料袋; 另一种情况是舱体内蒸镀残留物过多,需要清理。” 虽然系统里也有影像资料供许秋学习,但他觉得还是听学姐讲解更好一些。 主要是两个人站一起,一直不互动也蛮尴尬的。 …… 一小时后。 真空计示数达到5.2E-5帕,升温程序也进入第二阶段,一切正常。 十二分钟后。 温度示数达到400摄氏度,膜厚仪显示的实时蒸镀速率,在-0.01至0.01埃每秒之间波动,膜厚显示仍为0.00埃。 三分钟后。 温度示数继续增加,直至480摄氏度左右,蒸镀速率开始在0.00至0.03埃每秒之间波动。 当温度达到520摄氏度后,蒸镀速率维持在0.20至0.30埃每秒。 许秋先开启样品台旋转,在等待了约十秒钟后,同时打开样品挡板并将膜厚仪的膜厚计数器归零。 钙要蒸镀10纳米的厚度,也就是100埃。 …… 待膜厚仪示数达到100埃时,许秋迅速关闭样品挡板。 随后,他将束源炉升温数控装置关闭,让束源炉自然降温。 最后,将膜厚仪的参数改为铝的参数。 …… 半小时后。 束源炉的温度降低至77摄氏度。 许秋关闭钙的束源炉挡板,打开电流加热装置。 这个加热装置很简单,就是把电源、钨篓、电位器(类似于滑动变阻器)、保险丝、电流计连在一起,通过调节电位器,便可以改变电路中的电流大小。 许秋缓慢扭动电位器的旋钮,使电流计示数从0逐渐增加至18安培。 当电流达到16安培时,膜厚仪上蒸镀速率开始有了示数。 电流达到18安培后,许秋等待了几秒,然后同时打开样品挡板并清零膜厚仪的膜厚计数器。 蒸镀速率则先是从0.2、0.3迅速提升至3.0,随后迅速回落至1.8,之后缓缓下降至1.7,1.6埃每秒…… 电流计的示数也会随着时间变化,忽上忽下。 每当其相较于18的偏离值超过1时,许秋就将其调至18。 铝的厚度要求是100纳米,也就是1000埃。 …… 待膜厚仪示数达到1000埃时,许秋迅速按下样品挡板。 然后缓缓扭动电位器,将电流归零。 接着关闭超真空挡板阀,停止分子泵。 等待十分钟后,分子泵转速从27000r.p.m.降至0,关闭其开关。 最后,关闭机械泵,关闭总控台。 ………… “终于结束啦!”许秋长吁了一口气,感慨道。 “这么多操作,居然零失误,厉害呀!”陈婉清赞叹道。 “这都是学姐教的好。”许秋道。 “行啦,别谦虚了,你的科研天赋我心里有数。 想想我当初学蒸镀,可是没少让魏老师头疼,不是忘记开空气泵,就是忘开挡板,甚至还有一次忘记放基片了。”陈婉清道。 听到最后一句,许秋没忍住笑了出来。 看到学姐在瞪着他,他赶紧把笑容收敛住,面色严肃的向手套箱走去。 进入手套箱,许秋旋开舱门上下的旋钮,开始拉舱门。 咦,舱门怎么拉不下来? 琢磨了一会儿,许秋明白了,因为蒸镀结束后,舱体内部还是真空状态。 于是他转头看学姐,可她似乎并没有主动解答的意思。 这么记仇啊。 他只好问道:“学姐,这个怎么弄?” 陈婉清指了指手套箱侧面,说道: “那边有一个接通氮气瓶的阀门,可以往蒸镀舱内充氮气。” 许秋走过去,轻轻旋开阀门,“嘶嘶”的气流声传来。 10秒后。 20秒后。 30秒后。 没什么动静啊。 “学姐,什么时候停下来呢?”许秋忍不住问道。 “继续放气。”陈婉清面无表情道。 “哦。” 40秒后。 50秒后。 60秒后,正当许秋打算再次发问时。 “砰!” 第二十二章 演戏要演全套 这次的声音,是从旁边的手套箱中传来的,像是有什么重物掉了下来。 见状,陈婉清喊道:“阀门可以关啦。” 许秋淡定的旋紧阀门。 他其实早已做好心理准备,刚才他在试图打开舱门的时候,就注意到舱门其实是悬在半空中的。 因为蒸镀舱内是真空状态,舱内外有压力差,所以舱门才不会掉落下来。现在舱内充满氮气后,内外压强一致,舱门自然就会落到下面的轨道上,并发出撞击声。 他唯一不确定的是,蒸镀层舱内充满氮气所需要的具体时间,毕竟是第一次操作。 不过为了配合学姐,他还是回头装出惊讶的表情。 看着学姐一副阴谋得逞的样子,许秋顺势问道:“学姐,这什么情况啊,不会是仪器坏了吧。” 陈婉清笑着解释道:“蒸镀舱内充满氮气后,舱门就会弹出,刚才是舱门砸到轨道上的声音。” “原来是这样。”许秋恍然大悟道。 既然演都演了,那便演个全套吧。 ………… 许秋进入手套箱,拉开舱门,将样品支架取下,用镊子将支架上的11片基片依次夹出,放入培养皿中。 他随便夹起一片基片观察,发现基片表面上有六道银光闪闪的铝电极。 和生活中见到的铝制品不同,在氮气的氛围内,铝表面不会被氧化,所以从外观上来看和银也相差不大。 “学姐,为什么蒸镀出来的是这样的六道电极呢?”许秋疑惑道。 “因为蒸镀过程中使用了掩模板,”陈婉清解释道:“掩模板是上面有镂空图案的不锈钢片,将它放在样品台的下方,只有在镂空的部位,靶材分子才能够通过,从而在基片上蒸镀得到特定的图案。 至于为什么有六条电极,是因为这一片基片上集成了六个电池器件,每组电极分别对应于一个电池。 简单比喻一下,你伸出左右手的食指,将它们十字交叉,中间会产生一个正方形的重叠部分。 电池器件也是类似的,下方ITO电极和上方的铝电极就像是两根手指,只有它们交叉的地方,才是电池的有效区域。 有效区域的面积必须是确定的,这样我们才能够精确的计算电池器件的光电转换效率。 像我们这种基片,两种电极的宽度均为0.3厘米,所以一个器件的有效面积就是0.09平方厘米。” 突然,陈婉清像是想到了什么,急切的说道:“许秋,你快把基片拿过来,给我看看它的背面。” 许秋不太理解学姐想干什么,但还是照做了。 陈婉清仔细观察基片过后,说道:“再来一片。” 看完后,学姐松了口气,问道:“你放基片的时候,都是朝着同一方向的吗?” “是啊。”许秋道。 他在放基片的时候,有注意到基片上面ITO的图案是180度对称的,而不是90度对称的。不过他当时也没多想,直接按照系统的影像进行操作。 “那就好啊,”陈婉清道:“基片必须按照特定的方向摆放才行。就像刚才所说的,两种电极十字交叉后,重合部位是电池的有效区域。如果把这批基片旋转90度再蒸镀的话,ITO和铝电极的末端会直接连通,电池就会短路。” “不对啊,”陈婉清疑惑道:“我没有教过你这些,你是怎么知道的。” 许秋一愣,是啊,自己刚才可是连掩模板都不知道,总不能说是自己分析出来的吧。 既然解释不通,只能编个理由了。 “第一片基片,我当时就是随便放上去的,然后我想着这一批基片也算是一家人,那就要整整齐齐的,所以就索性按照同方向摆了。”许秋感慨道: “没想到啊,50%的概率还被我撞对了,真是运气好啊。” “真的是这样嘛?” “当然了。” 此时。 许秋心想,好在学姐没再纠结于这个问题,成功蒙混过关。 陈婉清心想,这就叫先发制人转移注意力,学弟完全没注意到,我又漏讲实验细节啦。 ………… 陈婉清看了看手机时间,下午4点56分,说道: “还有半个多小时吃饭,把下一批氧化锌的基片装上吧,时间上应该来的及。” 许秋心中盘算了下,问道: “蒸镀不是要花两个多小时吗?” “抽真空的时间可以去吃饭,吃完饭回来可以继续。”陈婉清道。 “那仪器怎么办?”许秋疑惑道:“不需要有人看着吗,万一中途出故障怎么办?” “理论上大型仪器运转的时候,是要有人看着的,不过我们这个仪器没什么危险性,而且仪器运转异常也会发出警报。 所以让吴菲菲在外面看着就行,她要赶着写文章,魏老师说下周就要投稿了,催的紧。我们去食堂吃完饭后,给她打包一份就好了。”陈婉清解释道。 许秋点点头,继续干活。 第二批基片的器件结构是Glass/ITO/ZnO/P3HT:PC[60]BM:PC[70]BM/MoO3/Al。 所以需要蒸镀三氧化钼和铝,前者用束源炉蒸镀,后者还是用电流加热的方法。 许秋将10片基片用样品支架装好,放入样品台,在束源炉中加装三氧化钼粉末、挂好装满铝锭的钨篓,关闭并旋紧舱门。 然后开启机械泵,开启超真空挡板阀。 待真空度降至20帕以下,关闭超真空挡板阀,开启分子泵。 搞定,收工。 ………… 去往食堂的路上。 许秋、陈婉清、段云、田晴四人边走边聊。 许秋正好借此机会,了解其他课题组成员。 “田晴师姐,你答辩PPT上的插图是自己画的吗?” “是啊,画的还不错吧,那是我用数位板画的。” “不错,看着挺像你的。” “我也觉得,有空给你也画一张。” …… “段云师兄,为啥你的研究方向是热电相关啊,我们组其他人都在做光电。” “我硕士毕业后工作了三年多,做的是3D打印和热电的。 突然有一天脑子一抽,想读个博士深造一下。 刚好我们老板和魏老师认识,把我推荐过来,就继续做热电领域了。” …… 第二十三章 进阶任务 四人到达食堂后,分开点餐,之后又重新汇集在一张四人小桌上。 许秋点了一份老鸭粉丝汤,一笼金陵小笼包;陈婉清用餐盘打了一荤两素二两米饭;田晴要了一份小排炒河粉;段云则端着一大锅冒着热气的麻辣香锅,还配了两碗米饭。 一边吃饭,一边聊着校园八卦。 “我室友是何锡兰组的,他可惨啦。”段云兴致勃勃的分享道: “昨天下午,何锡兰跟他们说她临时有事,晚上就不来了。 于是,他们课题组的五个人就放飞自我,在实验室开黑打王者联盟。 然而,晚上八点的时候,何锡兰又回实验室杀了个回马枪,把他们抓了个正着。 最后,五个人都被罚在组会上自我批评五分钟,再写一份检讨。” “这是钓鱼执法啊,”田晴接话道: “而且何锡兰脾气也不太好,经常辱骂学生,她的名声在材料系都传开了。 她招的学生这几年基本上都是外校的,本校的都知道她怎么样,没人敢去。 据说去年有个硕士生,去她的组待了半年,心理上出了些问题,然后退学了。 不过,她科研水平高啊,发过两次《自然》,一篇是她在霓虹国留学的时候发的,另一篇没记错是三年前,在我们学校,她的一个博士生发的。 所以每年找她做导师的学生依然非常多。” 田晴突然压低声音,说道:“据说,她和魏老师之间好像……” 其他人听到有八卦,纷纷停下手中的筷子。 田晴接续道:“好像曾经是室友。” 段云:“室友?真的假的,他们一男一女还能做室友。” 田晴:“是在国外留学的时候,一起合租的。” 段云:“这种事,你是怎么知道的啊。” 田晴:“嗯……我是听我同学说的,她说她也是听她同学说的。” 段云:“原来是小道消息啊。” 许秋在旁边安静吃瓜,心中感慨,研究生的聊天日常,真是三句话离不开导师。 ………… 四人吃过晚饭,一同返回实验室。 许秋到总控台查看,真空计示数为8.9E-5帕,分子泵转速27000r.p.m.,一切正常,可以继续进行实验。 他首先将膜厚仪的参数设置为三氧化钼。 然后调节好升温程序,并启动程序。 SP1 400 RATE 30 TIME 3 SP2 560 RATE 20 TIME 100 这次只需要两步,因为是真空度达到后才启动升温程序,所以不需要初始等待时间。 而之后的蒸镀操作与第一批器件时大同小异。 一个多小时后,没有意外发生。 许秋得到10片蒸镀完成的基片,并将它们取出,装入培养皿中。 随后,他打开系统界面: 【科研辅助系统】 权限等级:1 积分:978 进行中的任务:1个 熟练度: 【实验操作类】 清洗基片(四阶20%/四阶50%,需求超声波清洗仪、镊子、氮气枪) 溶液配制(四阶10%/四阶50%,需求手套箱、加热搅拌台、一次性注射器、药匙、移液枪) 旋涂(四阶0%/四阶50%,需求臭氧发生器、匀胶机、一次性注射器、镊子、移液枪、加热搅拌台) 蒸镀(三阶0%/四阶50%,需求手套箱、蒸镀设备) 【仪器设备工具类】 …… 【特殊类】 文献阅读(一阶94%/四阶50%) 新手任务V:将任意四种实验操作的熟练度提升至四阶及以上,任务完成奖励1000积分、开启进阶任务。 ## 看到只有三阶0%的蒸镀熟练度,许秋有些头疼。 想刷这个的熟练度,就要做太阳能电池器件,而且还必须是从头开始做,总不能拿空的基片去蒸镀吧。 “许秋,你怎么啦?”陈婉清看到他在手套箱中发呆,关心道。 “没事,我没事,我刚才在想,真空镀膜可不可以用来蒸镀些别的东西。”许秋道。 “别的东西……”陈婉清想了想,说道:“可以啊,之前我们用金作为电极制备过电池器件。在蒸镀金的时候,顺便往舱内放了几个圆铁片,结束后再拿出来就是金币了,不过是单面的。” “听起来还蛮好玩的。”许秋道。 可惜,他没有获得想要的答案,只能再想想其他的办法。 想要升到四阶,至少需要做两批器件,这样才能完成新手任务V,解锁进阶任务。 按现在的实验速度,想要做两批器件,估计得要下周五才能完成。 关键之处在于,许秋推测进阶任务很可能与太阳能电池器件相关,想要通过任务,肯定少不了蒸镀操作。 那么,能不能让系统提前把进阶任务内容告诉他呢? 这几天在和系统的相处过程中,许秋发现大多数合理的请求,系统都会同意的。 反正最不济就是被系统以“权限等级不足”为由驳回,试一试总归不会吃亏的。 “系统,可以提前告知我进阶任务吗?” 【可以。】 【获得进阶任务。制备基准体系太阳能电池器件,并获得超过5%的光电转换效率。任务奖励:2000积分,权限等级+1。】 “基准体系指的是P3HT:PC[60]BM吗?” 【是的。】 许秋从文献了解道,现在国际上做这个体系的最高效率已经达到5.6%了。 难道是一道送分题? 许秋觉得肯定不会这么简单,便向陈婉清问道: “学姐,你做P3HT:PC[60]BM器件的效率最高能到多少?” “4.5%吧。”陈婉清道。 “文献里最高不是能到5.6%吗?” “不行哎,别人能做那么高,我做不到的。” “现在文献中不都是公开实验条件的吗,完全按照他们公布的方法做,也不行吗?” “很难的,虽然实验步骤都写出来了,但具体的细节是不清楚的。 而且不同课题组的设备不同,实验环境也不同,想要完全重复出别人的结果非常困难。 所以,其他的课题组的实验方法只能作为参考,在自己进行实验的时候,需要靠不断的摸索、改良实验操作。 这4.5%也是我优化好多次才得到的,刚来的时候我只能做到1%不到。” “好吧。” 果然,系统的进阶任务不会那么容易完成。 好在,自己站在了学姐的肩膀上,可以继承她的4.5%,只需要再努努力,将其提高至5%以上便可。 第二十四章 性能测试 “接下来,我们检验一下学弟的成果如何吧。”陈婉清道。 “学姐你放心,肯定没问题的。”许秋自信满满。 “好呀,那我拭目以待,”陈婉清道:”先教你如何测试。” 顺着学姐的指引,许秋看向蒸镀机器右边的一套仪器。 一台电脑、一个带数显面板的盒子、一个集成了八只探针的元件,一个黑色的罩子; 最显眼的是一个探照灯状的半球体,嵌在手套箱的底部,旁边的铭牌上标注着“Sol3A Class AAA Solar Simulator, 94043A型太阳模拟器”。 陈婉清没有急着介绍仪器,而是从原理开始: “测试过程,简单来说,就是用模拟的太阳光,照射电池器件。 在此期间,用线性电压扫描,从而得到电流密度随电压变化的曲线,即J-V特性曲线。 通过J-V特性曲线,可以计算得到器件的短路电流密度Jsc、开路电压Voc和填充因子FF。 此外,还有输入功率密度,我们模拟的是AM1.5G条件,也就是太阳光入射于地表的平均照度,具体数值为100毫瓦每平方厘米。 最终,通过公式得出,器件的光电转换效率(PCE)等于Jsc*Voc*FF/输入功率密度。” 这几个物理量,许秋之前在综述上看到过,所以并不陌生,但模拟光源却是第一次见。 他疑惑道:“怎么知道这个光源,它模拟的刚好是一个太阳光的强度呢?” “最开始使用时,会用标准硅电池标定它的光照强度,”陈婉清解释道:“不过,在长时间使用下,光照强度会衰退,所以每隔一段时间,就需要重新标定,不然测试结果就会偏低。” 陈婉清继续道:“它有两个开关,一个是总开关,另一个是灯光控制开关。 把总开关,也就是那个红色的按键从0拨到1,让它先预热起来,一般需要预热十分钟,这段时间我可以给你介绍其他的部件。” 许秋将总开关打开,仪器内部传来“呼呼”的声音,像是有风扇在运作。 “学姐,然后是要打开电脑吗?” “是的。” 许秋进入手套箱内,按下电脑的开机键。 熟悉的XP系统开机画面加载中。 等了十几秒钟,蓝天白云的电脑桌面出现。 不过上面干干净净的,除了“我的电脑”外,就只有一个软件,名称是“魔都综合大学物理实验室”。 “是这个软件吗?”许秋将鼠标移动过去。 “是的,这个是魏老师从物理系那边要过来的,他们用LabVIEW编写的。”陈婉清道。 许秋打开软件,发现软件界面没有什么花里胡哨的东西,非常简洁。 左上方是参数设置区域,左下方是图像显示区域,有横纵两根坐标轴,横轴是电压,单位是伏特,纵轴是电流密度,单位是安培每平方厘米; 右上方是测试结果显示区域,包括Jsc、Voc、FF、PCE四项,右下方是暗态补偿、启动、停止按钮。 参数有默认值,基本上已经设置好了。 起始扫描电压-1伏特,最大电压1伏特,扫描间隔0.01伏特,电池面积0.09平方厘米,暗态补偿0,当前测试条件为暗态。 熟悉了软件界面后,许秋看向电脑旁边的带数显面板的盒子,问道: “学姐,这个是什么?用来测试电流的吗?” “很聪明嘛,”陈婉清道:“这个是Keithley 2400源表,它可以提供高度稳定的直流电压,同时实时测试通过的电***度可达1皮安,也就是十的负12次方安培。” 许秋按下源表的启动键,在“滴”的一声后,仪器启动,两个数显面板亮起,分别显示电流和电压。 随后,他开始安装基片。 先取了一片标有“1:1:0,1200r”的氧化锌基片,将基片的背面,也就是玻璃面向下,放置在太阳模拟光源的上方平台。 平台上有一凹槽,基片刚好可以卡进去,并且正对着模拟光源半球面的上方, 在开启光源后,光就可以透过玻璃,垂直照射到有效层上,发生光电转换,产生光电流。 接着,他取来带着八只探针的元件,将其用支架连接,探针朝下,压在基片上方。 元件外面连接有两组导线,每组导线一黑一红,共四根,以“四线法”的方式与Keithley源表连接着。 八根探针彼此平行,左右各三根,上下各一根。 这些探针刚好可以扎在电池器件的边缘。 其中左右六根探针,刚好扎在器件的六组铝电极的末端,而上下两根则扎在ITO电极上。 其实六个电池的ITO电极是共用的,只需要一根探针即可,但出于美观、防止探针意外断裂等方面的考虑,还是设计成了两根。 最后,许秋用黑色的罩子,将太阳模拟光源连同基片、探针元件一起罩起来。 “好啦,可以准备测试了,”陈婉清道:“测试分为两种,光照和暗态,一般需要先测试一次暗态,然后再持续进行光照下的测试。” “因为暗态下,电池器件也会产生少量电流,这部分电流不是因为光照而产生的,所以需要扣除。 虽然在一般情况下,即使不扣除对结果的影响也不大,但是为了保证结果的严谨性,这个步骤不能省略。” “好的。”许秋点击软件的启动按钮。 “滴。” 源表开始工作,左侧的电压值以0.01伏特的间隔,从-1伏特开始,不断跳动增加; 右边电流开始是负值,且只有微安级别,在电压达到0.64伏特后,转为正值,并迅速提高。 扫描结束,得到结果。 暗态下,短路电流密度只有-0.0018毫安每平方厘米,光电转换效率为0.0033%。 许秋点击暗态补偿后,左上角的暗态补偿自动变为-0.0033%。 看到短路电流密度为负值,他疑惑道:“学姐,这个Jsc为什么是负值呢,文献中都是正值。” “这是测试方法导致的,我们给电池提供的是一个反向的偏压,用来抵消它产生的光生电流,因此测得的电流就是负值,代表电流方向与电压方向相反。而在电池器件实际工作的时候,就是正值了。”陈婉清道。 许秋若有所思的点点头。 然后,他将软件的测试条件更改为亮态,打开模拟光源的灯光控制开关。 “啪”的一声响,黑色罩子底部透出一丝丝光线。 许秋点击启动按钮,电压扫描过后,得到亮态J-V特性曲线。 软件界面的右边,显示有四项光电参数,短路电流密度为-11.02毫安每平方厘米,开路电压为0.65伏特,填充因子为0.60,光电转换效率为4.30%。 “学弟,厉害啊!”看到实验结果,陈婉清略显激动道:“第一次做器件就成功啦。” 第二十五章 论研究领域的重要性 “还是学姐更厉害啊,最高能做到4.5%。”许秋道。 “我那4.5%是最高值,”陈婉清道:“做了几十批器件,只有两次达到过那么高,大多数时候还是在4%到4.4%之间徘徊。” “要不是学姐把条件都摸清楚,装置、设备都搭好、接好了,我也不会这么顺利。”许秋道。 “好啦,不要谦虚了,”陈婉清道:“继续测吧,还要测好久呢。” 其实在实验结果出来之前,她内心还是有些紧张的,毕竟这是她需要的数据。 在进行实验时,总会遭遇各种意外,有些可以依靠经验避免,有些则不能。 比如:清洗好的基片不翼而飞;马上要旋涂有效层时,发现手套箱的氧含量>500ppm;蒸镀到一半保险丝熔断了等等。 尤其是对于器件制备这样的多段实验来说,其中任何一个步骤出现意外,都可能导致整个实验失败。 最主要的是,实验的操作者不是她自己,她不确定许秋能不能处理好实验过程中遇到的各种意外情况。 “现在看来,学弟还是靠谱啊,以后可以再多给他加些担子啦。”陈婉清心中美滋滋的想着。 相对来说,许秋还是比较淡定的。 他觉得自己完全按照规范操作,如果这样还失败,那他…… 也没有办法。 谋事在人,成事在天。 他只能重新做,试图寻找原因。 排除了操作方面的原因,那便可能是药品、仪器以及意外造成的原因。 ………… 许秋继续在光照条件下,对器件进行反复扫描测试,每次测试都保存一次数据。 光电转换效率在不断波动: 4.30%、4.36%、4.33%、4.28%、4.30%、4.26%、4.24%、4.25%、4.22%…… 看着这个变化趋势,许秋问道: “为什么转换效率在波动下降呢?” “因为有效层中的PC[60]BM不稳定,”陈婉清解释道:“在长时间光照下它会产生二聚体,破坏原有的共混薄膜形貌,造成光电转换效率的衰减。” “那这种材料对光不稳定,为什么还用来做太阳能电池?这不是坑嘛。”许秋不解。 “嗯……站在工业化应用的角度来看,确实是个巨大的问题,”陈婉清道: “但如果这种材料是完美的,那它也就没有在实验室研究它的必要了,直接拿来工业化应用就可以啦。 正是因为它的不完美,才要去花费精力去研究它,不过,前提是这个领域在未来有应用前景。 国家每年拿出好多好多亿做科研,分给若干个领域,就是在广撒网,最终要是能网中一两条大鱼就赚了。 当然,这其中也是有竞争机制在里面的,发展前景越好的,能拿到的资源也就越多; 而一直没什么成果的领域,到后期一直没有资金注入,拿不到科研资源,整个行业就慢慢凉了。 就像几年前还火热的染料敏化电池,现在就很少人在做了,可能过些年就只能出现在教科书上了吧。 同样的,如果我们现在的领域在几年,十几年内没有取得什么突破性的成果,也会慢慢的走向消亡。 就像你说的稳定性差问题目前只能排在第二位,首要的问题还是光电转化效率太低。此外还有成本问题、大面积制备问题等等。” “噢——”许秋故意拖着长音:“懂了懂了。” 陈婉清被他逗笑了:“说说,你都懂啥了。” “科研圈,要么当大佬,引领潮流,要么当大佬的小弟,紧跟潮流,不然就会被淘汰。”许秋道。 “唔……总感觉你在讲什么歪理,”陈婉清歪头琢磨了一会儿,说道:“不过对于我们学生来说,选好一个研究方向确实蛮重要的,我之前听说了很多悲惨的案例。” “农业系学生,在田里种植的试验玉米,被路过的人偷走后煮熟吃掉了,结果一年工作白干; 物理系博士,选择了一种非常冷门的谱学研究,结果刚到课题组,仪器就坏了,而且修了两年还没修好; 药学院博士,和导师一起研究抗癌神药,临近毕业才发现导师数据造假; 考古系学生,研究了某一文物一年多,最后得出结论是现代仿制品。” “确实蛮惨的啊。”许秋笑道。 陈婉清摊摊手,说道: “好啦,我要溜了,学弟加油哦。” 然后她便起身回到了办公桌。 剩下的工作就是重复进行测试,没有什么操作难度,但是需要消耗不少时间。 总共21片基片,每片有6个电池,一个电池差不多要2分钟测试完。 好在手套箱旁边有凳子,可以坐下来做实验。 …… 时间一分一秒过去。 九点左右,田晴离开了。 十点,魏老师到实验室看了一眼,向众人打了个招呼,交待了一句走的时候关好门窗,离开了。 随后,吴菲菲和段云也离开了。 实验室只余下许秋和学姐二人。 “我陪你测完吧。” “好。” 两人一直忙碌到十一点半。 此时的校园,已经不如白天里的那般燥热,人也比较稀少了。 两人并排走了一段路后,便分开了,本科生和研究生的宿舍不在同一区域。 研究生的宿舍条件好很多,是三个或四个房间的套间带浴室,博士一个房间住一人,硕士一个房间住两人,而且24小时插校园卡都有热水可以洗澡。 ………… 许秋回到宿舍,发现任斌躺在床上玩手机,陶焱不知所踪。 “许秋,今天这么晚啊。”任斌听到开门声,直接一个鲤鱼打挺,坐了起来。 “是啊,实验没做完,走不了。陶焱人呢,又出去快活了?” “不知道,他下午背个书包出去后,就没见回来。” “好吧,不管他了,我去洗澡了。”许秋边说边整理洗浴用品。 “现在浴室都关了,你不会是要去楼道里洗冷水的吧。” “去冲个凉呗,现在是夏天,问题不大。” 楼道浴室。 “呼。” 许秋站在淋浴喷头下面,将水流开至最大。 喷射出来的水柱,击打在身上,还有些许的疼痛感。 他仔细一看头顶,原来是喷头坏了。 第二十六章 五阶推演 慢慢适应冷水的感觉后,许秋打开系统界面: 【科研辅助系统】 权限等级:1 积分:1978 进行中的任务:1个 熟练度: 【实验操作类】 制备手段: 清洗基片(四阶20%/四阶50%,需求超声波清洗仪、镊子、氮气枪) 溶液配制(四阶10%/四阶50%,需求手套箱、加热搅拌台、一次性注射器、药匙、移液枪) 旋涂(四阶0%/四阶50%,需求臭氧发生器、匀胶机、一次性注射器、镊子、移液枪、加热搅拌台) 蒸镀(三阶0%/四阶50%,需求手套箱、蒸镀设备) 表征手段: 光电性能表征(四阶3%/四阶80%,需求手套箱、源表、J-V测试软件、太阳模拟光源) 【仪器设备工具类】 …… 【特殊类】 文献阅读(一阶94%/四阶50%) 进阶任务:制备基准体系太阳能电池器件,并获得超过5%的光电转换效率。任务奖励:2000积分,权限等级+1。 ## 许秋没想到系统将表征手段也列入了实验操作类,还阴差阳错的完成了新手任务V。 算是意外之喜吧,不过首要还是考虑怎么完成进阶任务。 他开始分析: 首先,系统不会发布完全不可能完成的任务。 那么要完成任务,肯定就是在现有实验条件的基础上进行改进。 而影响实验结果的变量有:试剂、仪器、操作、意外。 试剂方面。 包括PEDOT、二水合醋酸锌、P3HT、PC[60]BM、以及各种溶剂等等。 它们都是从各大试剂商或专门的光电材料公司购买的,目前实验室没有自行生产试剂的能力。 据说张疆校区那边正在建设的实验室,主要是用来做合成用的,但还没有完工,远水解不了近渴。 因此,试剂可以先忽略。 仪器方面。 大多数都是类似于超声波清洗仪的傻瓜式仪器,它们的影响也可以忽略。 不过,像是匀胶机、蒸镀设备,还是会有一定程度上的影响,可以纳入考虑范围。 操作方面。 四种操作步骤中,按重要程度从小到大排列。 清洗基片最小,基本可以忽略; 然后是蒸镀,虽然操作难度大,但程序基本上都是设定好的,可改进的空间不大; 接着是溶液配制,主要是有效层溶液的配制,不同的溶剂、浓度、加热温度,都可能影响聚合物在溶液中的聚集形态。 最后是旋涂,有效层的旋涂过程会对实验结果造成重大的影响,当然这一步与溶液配制也有一定的关联性。 他从文献中了解到,有机太阳能电池中,有效层采用的是体异质结,也就是两种不同的物质共混后形成薄膜。 其中,P3HT是聚合物,PC[60]BM是小分子,它们相容性不好,会在薄膜中形成三相结构,即聚合物相、小分子相、共混相。 三种相的分布情况,也就是共混薄膜的显微形貌会影响光生载流子的产生、拆分、输运、复合、收集,进而影响器件的光电性能。 其中,最理想的显微结构是“双连续的互穿网络结构”。 不同的旋涂方法,成膜过程不同,得到的共混薄膜形貌可能会有很大的差异。 他之前在旋涂时就注意到了这一点,所以都是严格按照系统影像操作的。 但现在想要寻求突破,肯定要加以改变。 意外方面。 因为无法避免,所以不在考虑之内。 …… 经过综合考虑,许秋决定从溶液配制和旋涂这两方面入手。 他打算花一些积分,把某些关键技能推演至五阶以上。 如果还是依靠学姐的四阶技能,最终的结果很可能是一直停留在4.5%。 他翻看系统中两种实验操作的需求: 溶液配制需求手套箱、加热搅拌台、一次性注射器、药匙、移液枪; 而旋涂需求臭氧发生器、匀胶机、一次性注射器、镊子、移液枪、加热搅拌台。 手套箱、加热搅拌台、臭氧发生器,首先排除; 药匙、镊子、一次性注射器,优先级也不高; 剩下的就只有移液枪和匀胶机了。 两者对比后,许秋觉得还是移液枪更加重要一些。 因为它的灵活性更高,可操作性更强,所以提升熟练度带来的预期收益也更多。 “系统,将移液枪熟练度推演至五阶。” 【推演移液枪至五阶0%需要20%*1000=200积分。是否推演?】 “推演。” 【推演成功。】 “系统,如果要想继续提升,积分怎么计算呢,还是每100积分提升1%吗?” 【熟练度达到五阶0%后,将开启两种推演方式:一种是100积分永久提升1%;另一种是花费500积分,提供1次不限时的五阶100%熟练度教学。】 一种是永久提升,一种是暂时提升,该怎么选择呢。 许秋没有过多纠结,就做出决定,选择了500积分1次的那种。 如果选择永久提升的话,就算把所有积分全砸进去,也只能达到五阶17%,万一还学不到什么东西,那可就亏大了。 不过,现在洗澡的状态并不适合学习,所以他没有立即兑换。 …… 回到寝室,许秋发现陶焱刚好回来。 “这么晚,居然还回寝室,不在外面过吗?”任斌打趣道。 “我今天去3108教室自习去了,”陶焱挥动手中的U盘,说道: “这是我整理的《材料制备与加工》第一章复习资料,你还要不要了,斌子。” “要,要,当然要了。”任斌忙起身接过U盘。 “陶焱,你居然也有浪子回头的一天。”许秋感慨道。 “你还说我,”陶焱挤眉弄眼,说道:“刚刚回来的路上,我可是看到你和一个女生走在一起压马路的,老实交待吧,她是谁。” “许秋,你变了,你还骗我说是去做实验。”任斌也起哄道。 许秋无奈的耸耸肩,说道:“那是我实验室的学姐,我们做完实验一起走的。” “哦——”两人一副不相信的语气。 解释不清楚,许秋果断开溜,躺到床上。 “系统,花费500积分,兑换1次五阶100%移液枪教学。” 【兑换成功。】 虚拟影像出现。 “我*,系统NB啊!” 五分钟后。 “我*,系统你坑我!” 第二十七章 确定实验方案 影像中的小人将移液枪使的出神入化,像是在特技表演一样。 它先是原地站定,按动移液枪,移液枪内部的液流飞射而出,精准的落入距离一米远的小瓶之中,一滴不漏; 然后它把移液枪拆成零件,拼接好,接着换了一个型号的移液枪,继续拆装、拼接; …… 虽然操作看着是精彩,但是这不是许秋想要的技能。 而且,教学影像的时长非常长,估计看几天都看不完。 “系统,我想学习旋涂过程中的移液枪操作,可以吗?” 【可以,但需要结束本次教学,重新开启教学。】 “重新开始,是不是还要再花费一次积分?” 【是的。】 “那先退出此次教学吧。” 【获得名师指点,移液枪熟练度+1%】 500积分最后就换了1%的熟练度,真坑啊。 不过,对于已经发生的事情,许秋也没太过于纠结。 他仔细思考了一会儿,发现这事倒不能完全怪系统,可能是他陷入了思维定势。 之前使用辅助系统的时候都是基于某项实验操作的,比如旋涂操作,那么其中用到的移液枪技能,就会限定于旋涂相关。 而这次没有加限定,所以得到的就是涵盖所有领域的移液枪使用方法。 为了验证自己的想法,许秋选择了超声波清理仪的教学。 果然,系统影像中出现了用超声波清理仪进行材料合成、清洗玻璃瓶等操作,并不局限于清洗基片。 这样看来,他学到的所有技能,都可以拓展到其他的领域。 也算是发现了系统的一个隐藏功能,那这500积分花的就不算太亏。 “系统,花费500积分,兑换1次五阶100%移液枪教学,限定旋涂操作。” 【兑换成功。】 虚拟影像再次出现。 这次的内容都与旋涂相关,不过大部分仍是暂时用不到的技能。 许秋将那些无用的技能快进剪切掉,只留下几个现阶段对他有帮助的技巧。 首先,是一种新的旋涂方法。 之前他都是中规中矩的将溶液滴在基片上,然后启动匀胶机; 而新方法是先开启匀胶机,使基片高速旋转起来,然后快速将溶液喷到基片上。 这种喷涂法的一个显著优点是节省溶液,正常方法一次约需要消耗60-100微升才能涂满整个基片,而喷涂法只需要15-25微升即可。 至于两种方法在其他方面的差异,就只能等许秋自己实验后才知道了。 此外,用移液枪转移密度较大的溶液时,存在溶液从移液枪头处滴落的问题,如果将枪头的头部剪掉,则可以避免这种现象的发生。 许秋又重复看了几遍,将细节都记在心中,然后退出了教学。 【获得名师指点,移液枪熟练度+5%】 他起床打开台灯,将刚刚的收获都记录在实验记录本上。 移液枪的五阶推演效果还不错,因此他决定再去匀胶机那边碰碰运气。 而且学姐匀胶机的熟练度是五阶0%,可以直接兑换高级教学。 “系统,花费500积分,兑换1次五阶100%匀胶机教学,限定旋涂操作。” 【兑换成功。】 影像出现,许秋发现与移液枪类似,大多数的技能都暂时没什么用。 比如:改装匀胶机,在它的平台下面安装加热板,可以实现高温旋涂操作等。 最终,他只学到了一种技巧: 旋涂时,可以设置两段过程,先用低转速将溶液旋转铺开,然后在高转速下成膜。 【获得名师指点,匀胶机熟练度+5%】 积分还是不经花,再次回到三位数,只剩下了278分。 真是来的快,去的也快啊。 不过,许秋觉得这一切都是值得的。 他现在心中有万千灵感等待验证,恨不得立刻跑到实验室大干一场。 奈何现在已经凌晨一点,而且上午还要上课。 哎,还是乖乖睡觉吧。 …… 周一下课后,许秋翻阅文献,结合刚刚学习的新技巧,开始设计实验。 总体思路是控制变量法,他先列出现在待改变的实验条件,包括: 溶剂。备选方案有氯仿、氯苯、二氯苯,均为常用的配制有效层的溶剂,共3种。 溶液浓度。通常在保证聚合物能顺利溶解的条件下,溶液的浓度越高得到的薄膜质量越好。但是浓度越高,每次旋涂所消耗的物料就越多,成本就越高。每种溶剂暂定1种浓度。 匀胶机/转速。转速会影响膜厚,有效层的膜厚通常在100纳米左右为宜。每种暂定1000、1200、1500r.p.m.,先600后1200r.p.m.,共4种。 旋涂方法:正常旋涂、喷涂法,共2种。 其实可以改动的变量还有很多,包括给体/受体质量比、溶剂退火条件、热退火条件、溶剂添加剂,蒸镀的薄膜厚度等等。 但许秋暂时还不愿意引入过多的变量,增加实验的复杂度。 现在这四种变量,共有3*1*4*2=24种可能性。 还是稍微有点多。 他想了想,决定分开考虑溶液配制和旋涂方法对器件性能的影响。 得到的最终方案如下: 对照组(共4组): 二氯苯(20毫克每毫升,1:1);转速1000、1200、1500,先600后1200;正常旋涂, 实验组A(共8组): 氯仿(10毫克每毫升,1:1)、氯苯(16毫克每毫升,1:1);转速1000、1200、1500;先600后1200;正常旋涂。 实验组B(共3组): 二氯苯(20毫克每毫升,1:1);转速1000、1200、1500;喷涂法。 至于器件结构的选择,他昨天在性能测试时,发现倒置结构的器件性能优于正常结构,两者平均光电转换效率分别为4.3%和4.1%。 现在主要目的是将效率冲刺至5%以上,自然是选择倒置结构,也就是基于氧化锌纳米颗粒的基片。 ………… 晚上,实验室。 因为有效层溶液需要过夜搅拌,所以许秋决定先将溶液配制好。 “许秋,你怎么来了?”陈婉清道。 “我有些新的实验想法,想要验证一下。”许秋道:“话说P3HT、PC[60]BM不贵吧,我会用一些。” “唔……不是很贵,都差不多一克一千多吧。”陈婉清道:“你用吧,只要别浪费就行。” “这价格都比黄金贵了。”许秋感慨道。 “实验室里比黄金贵的东西太多了,”陈婉清道:“还有更夸张的,像PTB7-TH给体材料,一克就要一万多呢。” “这么贵啊,那为什么不自己合成啊?”许秋问道。 “自己合成也不是不可以,但是想摸清楚合成条件,可能就要一两个月,这个相当于花钱买时间。”陈婉清道:“对了,学弟有什么新的实验想法呀,说来听听。” “保密哦,到时候一定让学姐大吃一惊。” “那我可要好好期待一下了。” 第二十八章 主动加班 配制完成三组溶液后,许秋和学姐道别,离开实验室。 从下周开始就要进入为期一个月的考试月了。 他这学期只修读了14学分,共6门课程,考试压力并不大。 不过还是要认真复习,防止翻车,毕竟不能挂科是保研的一个硬性指标。 因此,许秋决定这周赶一赶实验进度,至少把之前的想法都验证一遍。 ………… 周二,许秋吃过午饭,一点钟到达实验室。 在走廊里,他故意模仿魏老师的脚步声,“哒哒哒”的走着。 推开216的房门,许秋与陈婉清四目相对。 “啊,是许秋啊,”陈婉清长呼了一口气,道:“我还以为是魏老师来了,你是故意的吧。” “当然没有了,我这鞋子底子硬,所以声音比较响。”许秋自然不肯承认,走到她身后说道: “学姐你在干嘛呢,偷偷摸摸的。” “追剧呢,刚刚我以为是魏老师,就把网页关闭了。”陈婉清道。 “现在不才是一点吗,又不是工作时间,就算被魏老师发现也没事吧。”许秋道。 “之前在工作时间追剧被他抓了两次,虽然他也没有说什么,但我比较怂,所以划水的时候尽量还是不被他发现的好。”陈婉清道: “对了,你把学号报给我一下,我帮你申请开通一下实验室的门禁吧。” “1230713XXXX。”许秋道。 “嗯嗯,我给系里负责门禁的老师发封邮件。”陈婉清道。 “好的,学姐,那我去做实验啦。”许秋道。 “这么积极呀,”陈婉清道:“行,你去吧,注意安全。” 她本来打算今天教许秋使用紫外可见分光光度仪,测试有效层薄膜的光吸收性能,然后随便让他帮她测几个样品的。 现在看到他干劲满满的样子,陈婉清决定还是自己测试或者过几天再说。 她很好奇许秋究竟有什么新的实验想法,但他不愿说,自己也不好追问下去。 想想自己当初刚入实验室,都是一直在重复别人的工作,熟练实验室中的各种仪器,完全没有新的想法。 直到后来文献阅读量提高后,才摸清了这个领域的套路。 于是就挑选了一种给体、两种受体共混,发现器件的性能从4.5%提升到了4.8%,然后做做表征,试着讲个故事出来。 材料都是买来的,自己拿来混合一下,其实也没多少创新之处,就是在水文章。 奈何不发文章毕不了业啊,组里的要求是四篇SCI二区,她这篇文章还不知道能不能上二区,说不定只能发个三区。 她又想到学弟才大三,科研天赋那么高,还这么勤奋。 比我优秀的人还比我努力,我又怎能沉迷于电视剧之中呢。 给自己灌了一大碗鸡汤后,陈婉清关掉了网页,继续写她的文章。 ………… 许秋做好防护措施后,开始实验。 他先打开超声波清洗仪,将基片清洗起来,然后进入手套箱,查看昨日所配制溶液的溶解情况。 检查过后,三瓶都溶解的都非常好。 其中,氯仿溶液比较特殊,因为它的沸点是61.7摄氏度,而旋转加热台的设定温度是60摄氏度,所以许秋先把它放在了一个培养皿盖子上,再放置到加热台上。 上次的氧化锌预聚体溶液还剩余一些,许秋观察后发现其颜色由最初配制时的无色透明,变为了类似于蛋清的颜色,微微泛黄。 他之前询问过学姐这种颜色变化的原因。 陈婉清则告诉他,具体原因她也不知道,只有经验。 根据她的经验,像这种微微泛黄时的预聚体溶液,制备出来的电池器件的性能,会比新制的溶液效果更好一些,但差别也不会太大。 不过,如果继续长时间放置,溶液最终会变成类似于尿液的深黄色,那样便无法使用了。 像材料这样的应用科学研究,通常都是结果导向的。 也就是说研究者们是先通过不断试错,得到一个好的结果,然后再去反推,分析得到这样好的结果的原因,提出猜想,然后再确定下一个试错的方向,以此反复进行,推动研究领域慢慢进步。 所以很多时候,原因都是未知的。 …… 许秋洗好基片,旋涂氧化锌预聚体溶液,退火后得到24片ITO/氧化锌基片。 看了下时间,已经三点多了。 他想了想,决定今天还是加个班,把这一批器件做完然后测出来。 继续旋涂有效层,一共15种实验条件,每种都至少要保证有一片。 正常旋涂操作比较简单,许秋没有失误,都得到了均匀覆盖整个基片的薄膜。 喷涂法难度较大,而且他之前花500积分兑换的是一次性的教学,现有的积分也不足以再次兑换。 没有了系统的实时指导,许秋只能只能凭借脑海中的记忆,自行摸索条件。 第一次,他像正常旋涂操作那样,将移液枪垂直于基片,直接喷涂,最终在薄膜的中央形成了一个大洞。 第二次,他将移液枪斜着喷涂,结果操作过程中手抖了一下,最终薄膜上出现了明显的分层。 两次实验失败后,许秋决定先用玻璃片代替ITO基片试试手感。 喷涂法比较节省溶液,1毫升溶液可以喷涂40次以上,而旋涂只能15次左右,所以也不怕浪费。 他使用上次剩下的溶液,经过十几次的练习后,终于总结出了操作诀窍: 先将移液枪头从中间剪断,吸取20微升溶液,按下匀胶机的启动键; 然后在枪头距离基片约5厘米的地方,瞄准基片边缘,以约45度夹角,瞬间将全部溶液挤出; 整个过程中,手抖动幅度不能过大,而且溶液挤出的速度一定要快。 数了下剩余基片数量:一共24片基片,用掉了17片,还剩下7片。 许秋思索片刻,决定将实验组B的条件变更为: 氯仿(10毫克每毫升,1:1)、氯苯(16毫克每毫升,1:1)、二氯苯(20毫克每毫升,1:1);转速1000、1200、1500;喷涂法。 这样,刚好可以再用掉6片基片,还余下1片。 接下来的实验没出什么意外,许秋将旋涂完成的基片溶剂退火、热退火、擦片。 接着转移至另一手套箱,装好后,启动蒸镀装置,开始抽真空。 最后回到办公桌休息,坐等五点半。 第二十九章 还可以这样旋涂? 许秋与学姐、田晴一同前往食堂吃晚饭。 “陈婉清,你说我毕业旅行去哪里好呢?”田晴问道。 “唔……”陈婉清思索了一会儿,说道:“川省,怎么样?” “不太好吧,我吃不习惯辣的。”田晴转头问道:“许秋,你有什么建议嘛?” “藏省?”许秋道。 “藏省啊,我听说会有高原反应,太危险了吧。”田晴道。 “话说田晴学姐怎么想到要毕业旅行呢?”许秋道。 “大四的假期是最后一个长假了,毕业之后可没有像这样的两个月假期,”田晴摊摊手,说道: “研究生的寒暑假一般是两周到一个月,我们组就是只有两周的那种。” …… 晚饭后,许秋回到实验室,继续干活。 真空度已经达标,他小心的操作蒸镀机器的总控台,毕竟这机器他也就只操作过两次,还不够熟练。 好在,没有意外发生。 结束后,许秋看了眼蒸镀的熟练度,达到了三阶70%,再来一次应该就可以四阶了。 看着眼前银光闪闪的基片,许秋有一种父母看自己的儿女的感觉。 把你们养大了(做好了),你们可得给我争点气啊。 开始测试。 第一片,标注有“DCB,1200”,这是一片基准条件下的基片,和周日帮学姐做的那批条件相同。 六个点,最高效率4.18%,平均效率4.03%。 出师不利啊,当时最高还能到4.4%,这次却只有4.18%。 难道是哪步实验步骤出问题了? 许秋不禁开始怀疑起来。 继续测试。 第二片,最高4.12%。 第三片,最高4.23%。 第四片,最高3.88%。 …… 第十二片,最高3.92%。 …… 都是用正常旋涂法制备的样品,效率越测越低。 每测一片,许秋的内心就冰凉一分。 而且他发现之前花了500积分,从系统那里学到的匀胶机技巧根本没有作用,先低速后高速并不能提高器件性能。 只剩下九片喷涂法制备的器件,许秋对它们也不报有太大的希望了。 他随手夹取了一片标注着“DCB,1200,P”的基片,然后开始测试。 “滴。” 听到电压扫描结束的提示音后,许秋看了眼效率。 4.70%! 又仔细看了一遍,没有看错。 “我*!” 许秋情不自禁的喊了出来,隔空挥舞了下拳头,结果砸到了手套箱内部的玻璃上, “啊!好疼。”许秋倒吸一口凉气,还好手套箱比较沉,减震性能也非常好,并没有造成实验事故。 “许秋,你怎么啦?”听到他的喊叫声,陈婉清关切道。 “没事,我刚才自己踩到自己的脚了。”许秋决定等全部测完后再把结果通知学姐。 他有预感,后面可能会有更高的数据,说不定还能超过5%呢。 最终,这片基片的效率最高值是4.73%。 他又换了二氯苯溶剂,在另外两个转速下的基片,最高值分别为4.62%和4.55%。 虽然都超过了学姐之前的最高值4.5%,但是离完成任务所需要的5%还有一定的差距。 接着测试氯苯组。 结果不尽人意,三个转速下的最高效率分别为4.10%、4.22%和4.28%。 最后,只剩下三片氯仿溶剂的基片了,能不能带来奇迹呢? 第一片,“CF,1000,P”。 装好基片,按下启动键后,许秋全神贯注的盯着电脑,等待着结果。 4.80%。 有戏! 许秋暗自欢呼了一声,继续测试。 最终,最高值为4.84%。 第二片,“CF,1200,P”,最高值4.92%。 最后一片,“CF,1500,P”。 你可一定要给力啊。 许秋点击开启后,便闭上了眼睛,直到听到扫描结束音后,他才睁开眼睛。 定睛一看,4.95%。 继续扫描,4.98%、4.94%、4.97%、4.88%、4.93%、…… 最高值4.98%。 又扫了其他几个点,也没有更高值了。 一般情况下,在薄膜均匀的情况下,第一个点的效率通常最高,因为只有它是从初始状态开始测试,而在照射它的时候,其他点也会受到光线照射。 ………… 要不要这样搞我啊,就差0.02%。 许秋一脸扫兴的回到办公桌。 陈婉清见到许秋的样子,安慰道:“许秋,实验失败很正常啦,我最开始调试设备的时候,能有1%的效率都开心死。” 接着,她问道:“对啦,学弟今天最高效率多少?” “4.98%。”许秋有气无力的回道。 “多少?”陈婉清以为自己听错了,再次问了一遍。 “4.98%。”许秋道。 “真的?”陈婉清激动的站了起来,差点撞到许秋的身上。 “学姐,你慢点。”许秋怕她摔倒,忙扶了一下。 “快,带我看看你的数据。”陈婉清拉着他的袖子就往实验室里走。 “不就是4.98%嘛,”许秋道:“学姐你走慢点,我在思考怎么想办法把它弄到5%以上。” “告诉你一个最简单的方法,保留两位有效数字,四舍五入就是5.0%啦。”陈婉清开玩笑道。 许秋无语,写文章为了数据美观确实可以这样做,但自己现在要完成任务,系统可不承认这种方法。 见他不说话,陈婉清道:“你把实验条件给我讲讲。” “氯仿溶剂,10毫克每毫升,P3HT:PC[60]BM,质量比为1:1,转速1500r.p.m.,溶剂退火、热退火、蒸镀等条件没变。”许秋道。 “你有做其他转速的吗?” “还做了1000和1200转速的,效率分别为4.84%和4.92%。” “啊!我想到了。”许秋突然大声激动道。 “我……我也想到了。”陈婉清弱弱的说道:“那你先说吧。” “现在效率和转速呈现正相关,那么极值点可能并不是1500r.p.m.,而是更高,所以可以做一批高转速条件下的基片,比如1800、2000、2500r.p.m.。” “嗯嗯,和我想到的方法差不多,话说学弟你是怎么做到的?”陈婉清疑惑道;“我之前也试过氯仿、氯苯溶剂的,最后发现还是二氯苯的效果最好。” “自然是用到了特殊技巧,学姐过来,我给你展示一下。”许秋道。 随后,他进入手套箱,给学姐演示了喷涂法的操作。 “居然还可以这样旋涂?”陈婉清的嘴张成了一个O型,惊呼道。