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。
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。
移液枪的收获还不错，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，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（预估浓度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（预估浓度10毫克每毫升，1:1）、氯苯（预估浓度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（预估浓度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，他昨天性能测试时，发现倒置结构的器件性能优于正常结构，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？”陈婉清惊奇道。
“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呢？”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。”
“哦？那我可要好好期待一下了。”
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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。
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。
移液枪的收获还不错，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，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（预估浓度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（预估浓度10毫克每毫升，1:1）、氯苯（预估浓度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（预估浓度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，他昨天性能测试时，发现倒置结构的器件性能优于正常结构，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？”陈婉清惊奇道。
“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呢？”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。”
“哦？那我可要好好期待一下了。”
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