模拟实验室中,许秋发现将“真空放置一段时间”和“顶电池三元化”两种策略综合在一起,确实能够实现1+1>1的效果。
不过,现阶段的最高器件效率仍然没有突破17%,只有相较于前值的和提升幅度并不高。
许秋估计是因为摸索时间比较短的缘故。
这种开创性的摸索工作,只能交给模拟实验室III来进行。
模拟实验室III中,只有两个高级模拟实验人员,就算它们24小时不间断的工作,加起来的工作效率也只有现实中的十倍左右。
对于普通器件的体系来说,模拟实验室III出马,耗费一两天的时间,就相当于现实中连续工作十多天、二十多天,足够把条件摸索的较为完美。
而叠层器件的摸索工作非常的繁琐,给模拟实验室几天的时间显然是不够的。
虽说如此,模拟实验室其实已经做了不少的工作,初步得到了器件效率随顶电池和底电池厚度变化的二维图谱。
只是这个二维图谱的精度不够,还需要进一步的实验,把最佳条件给找出来。
许秋从二维图谱中,找到了两根主要的等效率线。
14%等效率线:顶电池厚度处于90-180纳米范围内,底电池厚度处于120-300纳米范围内的条件下,得到的叠层器件效率,在大多数情况下可以达到14%以上。
16%等效率线:顶电池厚度处于120-150纳米范围内,底电池厚度处于180-210纳米范围内的条件下,器件的效率大多数情况下可以达到16%以上。
之所以说是大多数情况,是因为得到的等效率线并不是一个矩形,而是一个近似于三角形的样子。
也很容易理解,比如在第一种14%等效率线的条件下,选取两个边界条件,顶电池厚度90纳米,底电池厚度300纳米,这样得到的器件性能肯定不会很高。
因为底电池做的非常的厚,它会吸收较多的光,短路电流密度较高,而顶电池厚度比较薄,得到的短路电流密度较小,难以和底电池相匹配,进而就会造成器件性能损失。
因此,现在许秋要做的事情,就是在16%等效率线中,把最高效率点给找出来。
他打算亲自上阵,进行实验。
之前模拟实验人员摸索的时候,是以30纳米厚度做为间隔摸索的。
许秋准备以10纳米为精度,那么顶电池厚度120-150纳米范围内,一共有4个档次,底电池厚度180-210纳米范围内,同样有4个档次,也就是一共要摸索4*4=16种条件。
如果每种条件制作3批器件,每批器件重复3片,一共16*3*3=144片,这太多了,一个半小时绝对做不完。
如果每种条件制作2批器件,每批器件重复2片,一共64片,好像还是挺多的样子。
思索片刻,许秋决定继续降低标准:
每种条件制作1批,每批器件重复1片,那么总器件数量就缩减到只有16片。
一般光伏器件都要重复10批以上,但现在许秋没有那么多时间,就只能希望自己欧一些,可以一发入魂,突破17%!
考虑到接下来的实验工作可能会消耗比较多的时间,许秋先是回到现实。
他看了看周围,发现没有什么异常情况,然后调整了一个比较舒服的坐姿,重新返回到模拟实验室中。
接着,许秋开启了尘封许久的模拟实验室I。
随着系统的不断升级,模拟实验室I现在已经可以开启最高64倍的加速功能。
不过,因为模拟实验室II和III可以自动挂机的缘故,所以许秋很少用模拟实验室I。
但其实,64倍的加速,这个功能还是非常强大的。
对于蒸镀操作来说,本来要抽一个小时的真空,在64倍速的条件下,就只需要一分钟的时间。