476 Y系列受体大突破！（求订阅）

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这是一个循序渐进的过程。

想要一蹴而就，一下子突然就取得突破，这是几乎不可能实现的事情。

不止有机光伏领域是这样的，现今其他的科研领域也都是一样的，即使是热门的科研领域。

因为科技发展到现在，容易取得突破的领域基本上早就已经突破了，剩下的大多都是难啃的骨头。

有人说：“钙钛矿和石墨烯，两大领域养活了很多科研人”，“鸟屎掺杂石墨烯都能让它的性能变好”。

言下之意就是说：“这两个领域很容易水文章，也水了很多文章”。

他们说的确实有一定的道理。

可以看到的事实是，每年这两个领域都有很多CNS文章发表，AM、JACS之类的一区顶刊更是不计其数。

比如，曹某到现在研究石墨烯，已经发表了7篇《自然》。

但目前不论是钙钛矿还是石墨烯，却都还是停留在实验室阶段，无法实现产业化。

从这种意义上来说，确实是挺水的。

发了这么多顶刊，占用了这么多科研资源，却没有丝毫的实际产出。

但反过来想，如果人们都不去水文章，那这两个非常有潜力的领域也就无从发展。

“水”的背后，其实是科技大爆炸的时代已经过去，人类文明的科技进展陷入了停滞，或者说低速发展的境地。

原先需要100点数就可以点亮的科技树，现在可能需要100W点数才能点亮。

在这种情况下，即使科研从业人员的总能力值随着文明的发展，有所提高，比如提高了100倍，但点亮科技树消耗的时间却还是原来的100倍。

换言之，“水”只是发展缓慢的一个外在表现。

其实，换位思考一下也能知道，不论是国内，还是国际上，站在头部的科学家们，大概率还是对科研有所追求的，如果真的有能力取得关键性的突破，谁又会想去水文章呢。

看完魏老师发过来的文献，许秋又去wos网站上查了一下自己的几篇工作，现在已经到了2月份，应该会更新一次文章的信息。

结果发现，PCE11给体的AM文章，也就是许秋第一篇大满贯的文章，现在已经失去了热点文章的小火苗标识，不过仍旧保留了高被引的小皇冠。

这也很正常，毕竟PCE11材料的结晶性太强，和富勒烯受体适配度还可以，但和大多数非富勒烯体系的适配度不高。

而现在时代已经改变了，富勒烯对有机光伏领域长达近20年的统治已经结束，PCE11也就成为了“时代的眼泪”。

ITIC受体的AM文章，热点文章和高被引的标识均存在，而且被引用次数已经成功突破100次，达到了168次，被引用次数增长的非常快。

这主要是因为近期非富勒烯相关的文章呈现井喷态势，光SCI一二区的文章，在这一个月里就有近30篇被发表出来，如果算上魏兴思没有检索到的SCI三四区文章，这个数量只会更高，可能会超过50篇。

而现在发表的有机光伏领域文章，大多数都和ITIC相关，因此基本都会去引用许秋最早发表的ITIC文章。

另外，ITIC相关的《焦耳》综述，以及IDIC-4F受体的《自然·能源》的文章，均被评为热点文章和高被引文章，获得了小火苗和小皇冠标识。

同时，这两篇文章的实时被引用次数也均超过了两位数，增长速度同样非常的快。

这都是意料之中的事情，现在许秋和魏兴思已经成为了有机光伏领域的领军人物，发表出去的文章被其他课题组关注并引用的可能性非常高。

就算其他作者只从功利性的角度来考虑，如果发文章不去引用许秋文章的话，万一文章审稿的时候被发到了魏兴思这边，那不就尴尬了……

毕竟，不同审稿人的意见，在期刊编辑那边也是不同的，像是现在的魏兴思课题组审有机光伏领域的稿件，如果给出一个拒稿意见，基本上这篇文章就凉凉了。

把几个新出来的小火苗和小皇冠截图保存下来之后，许秋关闭了wos的网页。

几天后，模拟实验室中传来了一个非常大的好消息。

那就是经过一系列的侧链调控，最终诞生了三个效率突破17%的二元单结体系。

对应的受体材料名称分别为Y15、Y18和Y20，它们与J4给体材料结合制备出来的器件，最高效率分别可达17.17%、17.02%和17.40%！

最佳体系J4:Y20的效率，甚至反超了之前《科学》文章中叠层器件的最高效率17.36%！

具体来说，Y15、Y18、Y20都是对Y14进行侧链调控而得到的材料。

在初始Y14材料中，TT单元上的侧链为直链的十一烷基（C11），也就是十一个碳原子的直链饱和烷烃，氮原子上的侧链为2-乙基己基（EH），也就是8个碳原子的支链状饱和烷烃。

首先，Y15材料。

它相比于Y14材料，仅更改了TT单元上的侧链，变更为直链的壬基（C9），也就是九个碳原子的饱和烷烃，氮原子上的侧链保持EH不变。

Y15体系器件性能获得小幅度的提升，许秋简单分析后，将其归因于“缩短侧链让受体分子堆砌更加容易实现，进而提升材料的电荷迁移率”。

当然，实际上影响的因素是比较复杂的，这是一个多因素共同影响下的平衡结果。

比如，许秋还合成了Y16材料，它相比于Y15材料，进一步缩减TT单元上的侧链，变更为直链的庚基（C7），也就是七个碳原子的饱和烷烃，氮原子上的侧链保持EH不变。

Y16与J4材料共混后的器件性能，只有12.68%。

相较于Y14体系16%的效率，和Y15体系17%的效率，Y16体系效率下降幅度非常大。

Y16性能缩水的原因，一方面可能是侧链太短，导致材料的溶解性难以保证，比如Y14和Y15在常温条件下，可以配制15毫克每毫升的氯苯溶液，而Y16需要加热到80摄氏度以上，才能配制出同样浓度的溶液；

另一方面，可能也是侧链太短，导致分子堆砌的太过容易，GIWAXS结果中，Y16材料的结晶信号明显强于Y14和Y15，这就使得Y16材料的结晶性太强，难以与J4给体材料实现有效的共混，共混形貌较差。

其次，Y18材料。

它相比于Y14材料，仅更改了氮原子上的侧链，将其变更为了2-丁基辛基（BO），也就是12个碳原子的支链状饱和烷烃，TT单元上的侧链保持C11不变。

DFT模拟分析结果表明，Y14材料的分子骨架具有15度的扭转角，共平面性较差，而Y18材料分子骨架的扭转角只有5度。

因而，许秋将Y18材料性能的提升归因于“Y14材料TT单元上的EH侧链空间位阻比较大，使得Y14分子骨架共平面性较差，影响其电荷输运性能”。

最后，Y20材料。

它综合了Y15和Y18的优点，既将TT单元上的侧链，变更为直链的壬基（C9），又将氮原子上的侧链，变更为2-丁基辛基（BO）。

最终，Y20材料表现出器件性能上的突破，以及1+1>1的结果。

除了成功跨入17%俱乐部的Y15、Y18和Y20以外，还有一些其他“失败”的Y系列材料，比如刚刚的Y16材料就是一个例子，直接扑街到了12%。

这也表明，侧链的细致调控，对于Y系列材料最终器件性能的影响还是非常关键的。

从这一点来看，Y系列材料的调控过程和当初PCE11材料的调控非常的像，也都是主要针对于侧链的调控。

许秋顿时找到了一个能够合理自引那篇PCE11的AM文章的理由。

说实话，过年期间Y系列受体材料的摸索工作能够这么顺利，许秋也是稍微有些意外的。

想想当初，他开发出Y3材料，效率做到了14.8%，但想往上突破到15%，就像便秘一样，废了半天劲都上不去。

而现在，自从开发出Y12以后，短短半个月的时间，就直接把效率从15%冲上了17%。

不过，其实也可以理解。

科研这玩意，就和拉稀一样，只要找到关键点，最开始那一下出来了，后面就顺利多了，如同“灵感喷薄而出”一般。

当然，就像稀总会拉完，提升也都是有极限的。

比如，现在怎么把这个17.40%，继续向上突破达到18%，甚至更高，就相对比较困难了。

好在许秋现在手中的底牌还有不少。

在摸索Y系列材料的过程中，他为了对比方便，一直是把给体材料锁死为J4。

现在，他通过文献阅读，已经丰富了自己的给体库，有很多其他的给体材料可供选择。

包括之前从清北大学臧超军，中科院化学所卢长军，以及国家纳米科学技术中心李丹那边得到的L2、L6、S1几种材料，许秋都已经同步开发出了他们当前的材料，以及更新的材料版本。

这种做法，有一点像是南山必胜客的做法。

比如当初快乐网开发出来的快乐农场，眼看就要盈利了，结果南山必胜客也开发了一款南山农场，直接免费，然后就把快乐农场给弄死了。

不过，科研嘛，大家都是为了整个领域的进步，互相借鉴彼此的成果也是非常正常的事情。

论文发出来，就是为了让别人参考嘛，不然为什么要发表呢。

而且，许秋虽然在L2、L6、S1的基础上做出了一些修改，比如引入氟原子、氯原子等等，但并没有把材料名称进行大改，而是直接叫为L2-Cl、L6-F等等，还是比较给原作者面子的。

因此，接下来，摸索的重点，就是用这些新材料去和Y15、Y18和Y20进行排列组合。

除此之外，关于加工工艺，许秋这边还有各种精细优化的手段，包括溶剂添加剂、热退火、溶剂退火、真空放置、热旋涂、喷涂……

开拓了这么多方法，现在总有一款可以用的上。

总之，目标就是冲击18%！