下午,许开始进行叠层器件章撰写的前期准备工作。
既然打算首投科学,许需要先找一个科学投稿的模板,同时也要了解一下科学期刊收章的要求。
于是,他直接登录了科学的官网,。
网页访问的速度非常快,看来这个网站没有被“墙”。
当然也可能是从校园网登入的缘故。
科学官网页面非常简洁,没有什么太过浮夸的设计。
左上角是出版社的logo:“aaas漂亮国科学促进会”。
顶部有黑红风格的两行任务栏,包括搜索、登入、新闻等栏目。
下面是当期五个封面章的封面,来回滚动着,看起来有点像是起点的大封推……
第一个封面是一只丑丑的大鲸鱼。
这篇章的标题是“晚白垩世海洋形似螳螂的浮游鲨鱼”……
所以,这个大概算是考古系的成果?
果然,三百六十行,行行出状元。
第二个封面是一大推五颜六色的瓷砖模样的东西。
当然许知道那些肯定不是瓷砖,多半是什么特殊的材料。
这篇章的标题是“用智慧材料打造智慧城市”。
许看了一眼摘要,大概是在说一个“智慧城市指数”的东西,几位研究者建立了一套评估城市“智慧程度”的模型。
根据这个模型,全世界“智慧城市指数”排名第一的城市是新加坡城。
第三个封面是一个身穿实验服的白人黄发女性研究者的怼脸照,旁边还有一个同样穿着实验服的白人黑发男性研究者,不过后者被模糊化处理了。
两个人仿佛在看着什么东西,但那个东西在封面的画面里并没有出现。
这个封面有些不知所云,许唯一注意到的点就是,他发现白人脸上的皮肤非常的粗糙,完全没有国内的妹子们精致。
章标题是“基因编辑器的深入剖析”,生物相关的,许随意扫了两眼,也没什么兴趣。
第四个封面是一个海岸线的俯拍图,上面还有一坨烟雾,章的标题是“烟雾注入平流层解释了破纪录的气溶胶水平”,还有一个短标题“烟雾警报”。
这篇工作主要讲述的是,最近南半球上空的气溶胶光学厚度aod达到破纪录的水平。
这种异常的aod被归因于前不久考拉国的森林大火。
火灾发生在足够南的纬度气旋带内,也就是对流层顶高度相对较低的地方,这一位置允许火灾时上下风向的深层对流,将烟雾输送到平流层。
而在平流层,烟雾的寿命比在低层大气的寿命长一个数量级。
最终就导致南半球大部分地区的月平均aod值,超过平均值三个以上的标准差。
国际上每发生一次大事件,就有一群相关的研究者跑过去“蹭热点”,用科学的方式来解释一些现象,从而以较小的代价拿下一篇s或者其他大章。
当然,这种“蹭热点”还是值得提倡的,因为他们做的工作确实很有意义。
第五个封面是一种许没有见过的动物,具有尖尖的头部,身上还附有鳞片,不过当他看到章的标题后就知道动物是什么了。
章的标题是“抓住种花家保护穿山甲的势头”,因此图片上的肯定就是穿山甲了。
这篇章的内容很短,只有不到一页的内容,大意就是国内对穿山甲保护的很好,章作者呼吁其他国家来学习种花家。
许看了看章作者,一作像是国内的学生,二作是个老外,三作也是老外挂通讯,e……
除了五篇封面章外,下面列着发表在最新一期科学期刊上的全部章。
许大致扫了一眼,大概有三四十篇的样子,囊括了各种领域五花八门的工作。
其,生物医学方面的研究相对比较多一些。
浏览完主页后,许进入“作者界面”一栏,找到了科学期刊的稿件类型以及投稿要求。
每个期刊对于各种类型的章都有自己独特的要求,科学也不例外,在“稿件类型”这个栏目里写的非常详细。
其实,许之前在写章前,很少去阅读各大期刊出具的具体要求。
对于章究竟该怎么写,他都是通过魏兴思、陈婉清那边口口相传的经验,以及阅读其他人发表的献,反推出来的。
这回要准备投科学,许打算看一看期刊公司本身的要求是什么样子的,补充一下自己这方面的知识。
科学期刊接受的稿件类型一共有四种。
分别是“研究章”researcharticles、“报告”reports、“评论”revieary。
第一种,“研究章”。
它要求呈现出重大的科学进展,4500字左右,大约5页的篇幅,正包括摘要、引言、六个左右图表、带有简要副标题的章节和大约40篇参考献。
补充材料需要提供实验方法,所用材料的信息,以及支持论结论所需的其他信息。
字数和篇幅的要求主要是针对于纸质印刷版本的。
因为一本杂志的总页数是基本确定的,不能这一期非常厚,下一期非常薄,所以如果章的正比较长,不符合4500字,5页篇幅的要求,就不能以印刷形式发表。
但此时,如果工作确实非常的重要,可以选择只进行电子版发表。
仅电子版发表的章,字数可以达到8000字,但要在verletter向期刊编辑说明,为什么需要写这么多字,同时章可以附带音频、视频件作为辅助说明件。
这种“研究章”的格式,有点类似于许平常写的article格式。
第二种,“报告”。
它要求提出具有广泛意义的、重要的、新的研究成果,2500字左右,大约3页的篇幅,正包括摘要、引言、最多四个图表和大约30篇参考献,补充材料的要求同“研究章”。
这种“报告”的格式,有点类似于许平常写ion格式。
在“研究章”和“报告”,科学要求材料和方法部分提供足够的细节,以便复制研究。
此外,对于生命科学涉及一种方法的论,科学鼓励作者向他们的合作伙伴bioprotol生物协议提交一份详细的方案。
生物协议是来自斯坦福大学的科研工作者,于2011年创办的一份专精于遴选、发表实验方案,需要同行评审的在线期刊。
他们的目的打造一个开放获取与沟通的平台,分享高品质的实验方案,让生命科学的研究更高效,更具可重复性。
这个还是蛮有意义的,就是不知道为什么限定在生命科学。
大概是因为里面造假的论比较多?
倒是不排除这个可能性,毕竟生命科学领域每年发表的高质量章太多了。
而基数比较大的话,即使造假的概率比较低,最终产生的绝对数量也会比较高。
看新闻报道出来的学术造假事件,生命科学领域确实也是重灾区,甚至有院士牵涉其。
话说回来,其他领域为什么很少有院士牵涉进去?
因为很多领域没有院士。
第三种,“评论”。
它要求综述具有跨学科意义的最新发展,并突出未来的方向,6000字左右,正包括摘要、概述主要主题的导言、简要副标题和重要未解决问题的概要,100篇左右的参考献,46个图表。
除了特刊的“评论”外,所有的“评论”现在都只在网上发表。
也就是不会在纸质版的刊物上收录“评论”的全,只会放550600字的摘要,包括背景、进展和展望三个部分。
大概也是因为篇幅太长了的缘故。
而且,许估摸着科学的综述应该是大佬专属。
反正他一般很少听到有人在科学上发综述,有机光伏领域他也没有看到过发表在科学上的综述。
最后一种,“短评”。
具体又分为了六类,包括“观点”perspectives、“书籍或媒体评论”booksorers、“电子信件”eletters、“技术评论”technicas。
“观点”,1000字加1张图片,需要突出近期重大的科学进展,但不能主要讨论作者自己的工作,可以为一个领域内的发现提供背景,或者解释潜在的跨学科重要性。
同时,还要求发的“观点”应该为别人的研究增加一个维度,而不仅仅是对别人论描述的实验进行总结。
另外,由于是为了表达个人观点,除了极少数例外,“观点”的作者不应超过两个。
换言之,就是别人发了一些s之类的章,我过来点评点评,发表一下自己对这些工作的看法。
当然,不是什么阿猫阿狗都能提出看法的,基本上是大佬专属。
“书籍或媒体评论”,最多800字,以新书、电影、展览、表演、移动应用程序、博客和其他可能引起读者广泛兴趣的媒体为主题进行评论。
同时,还要求作者在投稿“书籍或媒体评论”前联系编辑,说明“为什么你认为这项工作会引起科学读者的兴趣,以及为什么你能很好地撰写评论。”
看起来,有点影评的意思在里面,许估摸着同样是大佬专属。
不过,科学期刊居然会收这种类型的投稿,还真是许之前没有想到的。
“政策讨论”,10002000字,12张图片,最多15篇参考献,要求介绍与科学和社会之间具有政策影响交叉点的问题。
“信件”,最多300字,讨论过去3个月在科学期刊上发表的章或普遍感兴趣的问题。
“电子信件”,“信件”的电子版。
“技术评论”,最多1000字,2个图片或表格,15篇参考献,无需补充材料,仅电子版发表,对前3个月内在科学期刊上发表的核心结论和或研究方法进行评论。
总体来讲,“短评”这一类的章有个共同点,那就是短。
许之前看到的有机光伏领域就,发表在科学上的章,大多数都是出自“短评”。
这类章,虽然也算是科学章,但相比于第一种“研究章”,和第二种“报告”格式的章来说,含金量就差了不少。
因此,一般出去宣传自己课题组发表科学章的研究者,别人都会默认他们发表的是第一种“研究章”,或第二种“报告”的工作。
不过,话说回来,能够发“短评”的人,多半也是大佬,很多都是自己本身就曾经发表过s的。
或许科学提供“短评”这个类目,也是为了能让大佬们在上面多灌灌水。
这里的“灌水”只是一种形象的比喻,偏性,和狂发sci三四区的那种灌水不同。
本身“短评”就有点像是论坛一样的存在,大佬们在上面发点评论,就如同是论坛灌水一般。
在了解四种投稿格式后,许没有纠结太久,便直接选择了“报告”格式,也就是2500字左右,大约3页的篇幅。
因为他做的叠层器件,把有机光伏领域的效率直接推进到15以上,接近16的水平,属于非常重大的突破。
他没必要把工作做的太过细致,主要是起到一个类似于抛砖引玉的效果,吸引其他科研工作者的关注。
要是能吸引到一些研究方向摇摆不定的课题组,投入有机光伏的怀抱就更好了。
毕竟,许一个人能耐再大,也不可能把有机光伏领域所有的活都干完,还是要靠其他工作者共同完成。
进入这个行业的人越多,这个领域发展的也就越快越好。
就像这次选择叠层器件顶电池材料时,自己课题组的材料就有些不够用了,需要找一些外援材料。
确定了章格式后,许本来打算下载几篇最新“报告”格式的科学论当做模板的。
结果发现下载不了,只能预览标题、章作者、摘要等基础的信息,如果要阅读全,或者下载献全pdf,就需要付费了。
他这才想到学校没有购买科学的电子版资源。
不过,很多期刊的电子版收费是有期限的。
也就是说章发表后经过一定时间,会自动转换为开源章,这个期限有的可能是一年,有的可能是两年。
因此,许找了找往期的科学论,从下载了几篇已经开源的“报告”格式论,开始对照着制作模板。
大体上和之前acs、rsc、y旗下期刊的格式差不多,改变的主要是一些细节:
比如,正参考献的标注,不是常见的上标,而是正常的字体大小直接跟在语句后面,用的也不是常见的方括号,而是圆括号;
参考献本身的引用格式也和其他期刊有所不同,年份需要加圆括号,放在页码的后面。
大致花费了一个小时,许终于完成了章撰写前的准备工作。
接下来,就是构筑科学论的大致框架。
……
……
……
三天后。
周三下午,许完成了这篇科学论的大致框架。
正,他一共规划了三张图片。
第一张图片的主题是“基于a标准光照条件下,对二终端法叠层有机太阳能电池器件理论效率的半经验分析”。
这张图片属于叠层器件章较为常规的配图,在平常单结器件的章并不多见。
具体细分为a、b、c、d四张小图。
其,a图是核心。
许构建了一个三维立体坐标系,三个坐标分别为:
x,外量子效率eqe,从65到85;
y,顶电池的光吸收边λonset,近似于顶电池材料可以吸收光波长的最大值,从900到1200纳米;
z,器件的理论光电转换效率pce,从12到30。
此外,还有第四个变量,即每个子电池的能量损失eloss,分为04、05、06、07、08电子伏特五个档次。
同时,假定填充因子ff恒定为075。
经过计算,得到在不同子电池能量损失下,光电转换效率随外量子效率和顶电池的光吸收边变化的曲面图像。
因为能量损失有五个档次,所以对应的三维立体坐标系就有五个曲面。
许为了表述直观,还给五个曲面染了色,从蓝到红分别表示光电转换效率逐渐增大。
这张图片看起来比较高端,但其实背后的计算过程并不复杂。
顶电池的光吸收边,可以通过公式换算出有效层材料的禁带宽度,禁带宽度再减去假定的能量损失,就得到了开路电压。
禁带宽度已知,外量子效率已知,可以通过积分计算得到短路电流密度。
最后,填充因子是给定的075。
三者相乘,就得到了最终的光电转换效率。
理论预测的结果还是比较美好的。
在光吸收边为1100纳米,外量子效率75,填充因子075,能量损失06电子伏特的条件下,有机光伏叠层器件的效率可以达到20!
20!
然而,理想很丰满,现实有点短。
现实的情况是,每个值都比理想情况下差5左右。
比如,光吸收边实际上只有1000纳米,外量子效率只有70,填充因子只有070,能量损失是065电子伏特。
从而导致,现实里的结果差不多就是20095095095095163。
而现在都还做不到163呢。
不过经过许团队的努力,已经非常的接近这个数值了。
剩下的b、c、d三张图片,就是把三维坐标系之下立体的a图,变为二维坐标下的平面图。
也就是分别固定外量子效率、顶电池的光吸收边,以及每个子电池的能量损失,三个变量其的一个,考察光电转换效率随另外两个变量变化的二维图谱。
其,光电转换效率同样通过之前的蓝红颜色进行表示,并绘制出等效率线。
值得注意的是,在这些半经验分析图片,许都把填充因子恒定为075。
一方面,是因为填充因子相对比较特殊。
它虽然是变量,但影响它的因素非常多,不是很好优化和界定,不像短路电流密度和开路电压,可以认为直接和材料禁带宽度相关。
理论上讲,填充因子主要受到太阳能电池器件本身的影响,最终得到的器件串联电阻越大,并联电阻越小,填充因子就越小。
但实际上,不论是串联电阻还是并联电阻,都是在涂膜后才测试出来的,在涂膜前怎么让这两个数值随心意而改变,是比较难以做到的。
换言之,器件填充因子的优化,几乎是纯粹的结果导向。
填充因子比较小的体系,用到的光电材料以及加工工艺,在发展的过程会被自动淘汰,或者自动转为冷门的领域。
比如,全聚合物有机光伏的n2200的体系,填充因子通常会比较低,甚至只有05、06左右,现在做这个领域的研究者就非常的少。
另一方面,也是因为在一个三维立体图谱,只能有三个自变量,如果再加上一个填充因子作为变量,就需要用到四维坐标系了。
四维坐标系,许就算想画,也画不出来。
况且,现在虽说是三个自变量、一个因变量,其实也是有限制的。
其一个自变量“每个子电池的能量损失”并不是连续变化,而是以01电子伏特为间隔跳动变化的。
如果这个变量也连续变化,那么最终得到的就是连续曲面。
点动成线,线动成面,面动成体。
连续变化的曲面就会等效为一个立体的结构。
此时,“每个子电池的能量损失”变量,将取代光电转换效率成为新的z坐标。
而原本是z坐标的效率将“坍缩”为颜色,或者是一个强度值,从而得到一张真立体图谱。
在纸张这种二维空间,是无法表达“真立体图谱”这种三维图谱的。
这也是之前“每个子电池的能量损失”非连续变化的原因。
第二张图片,单结器件相关的表征。
这个和平常发的章没什么太大的区别,相对比较常规,许暂定做四张图片:
顶电池、底电池有效层材料的分子结构;
顶电池、底电池有效层的光吸收光谱;
单结顶电池、底电池器件各自的jv曲线;
单结顶电池、底电池器件的eqe曲线。
第三张图片,叠层器件相关的的表征。
有些类似于第二张图片,许暂定做六张图片:
叠层器件的结构示意图;
能级结构图,包括电极功函数、有效层和传输层ho能级;
叠层器件效率随着顶电池和底电池厚度变化的二维图谱,类似于第一张图的b、c、d图,光电转换效率用颜色表示,并标注出等效率线;
最佳叠层器件的jv特性曲线;
最佳叠层器件的eqe曲线,包括两个电池单独的eqe曲线和总的eqe曲线,同时简单分析电流损失分布;
不同光照强度下的最佳叠层器件的jv特性曲线。
三张图片许已经全部绘制完毕。
其,第一张图片是通用的,第二和三张图片,是许根据现有的体系,绘制出来的初代版本,之后如果更新了体系,直接更换即可。
平常发其他章,还需要编编故事,讲一讲心路历程。
现在许准备投的这篇科学,反而不需要那些东西,简简单单把结果讲出来就可以。
毕竟,有器件效率这个最大的亮点进行支撑。
不过,现在叠层器件效率只有15,许觉得这个结果还是不够震撼。
如果能够上16、17,那就比较稳了。
如果能上20……
大概可以把工作一拆为二,一篇自然、一篇科学,也不用纠结到底是先投自然还是科学了,两边各发一篇。
当然,20这个数值,现在也就只能yy一下,一时半会儿根本做不上去。
在绘制第一张“半经验分析”图片时,许也有了另外一个想法:
现在y系列材料之所以不适合做叠层器件,主要还是因为没有与之匹配的顶电池材料,也就是光吸收边可以达到1100甚至1200纳米的有机光伏材料。
如果日后能开发出来一种与之适配的体系,说不定真能产生奇迹,把器件效率冲到20也说不定。
到时候,主要需要解决的问题可能就是“如何缩减超窄带隙有机光伏材料的能量损失”。
不过,那是之后的事情了,y系列二元单结体系的潜力,到现在还没有完全挖掘出来呢。
最近因为分配给y系列受体的算力比较少,一直没有什么亮眼的结果出来,y系列受体体系的最高效率还是卡在148上不去。
在科学章的大框架做好后,许没有急着写正,因为他打算投的是“报告”类型的工作,只有2500个字。
对现阶段的许来说,写这种短就是分分钟的事情,爆肝的话,不到一周时间就能写完。
另外,也是因为这周四无机功能材料课程,要进行期末的ppt汇报,他需要花一些时间准备一下。
虽然许没有打算投入太多的精力在课程上面,但也不能完全不准备,如果有可能的话,谁不希望自己的成绩全是a呢?
无机功能材料课程的授课老师名叫于冰,教授、“杰青”。
他的课题组主要是做储氢材料相关的,组里有三四个博后,因此科研成果还是非常多的,平均每年能发一篇acs档次的章,另外杂七杂八的一二区章也不少。
单论学术成果,于冰课题组在材料系里估计能排的进前五。
至于目前排行第一的课题组是哪个?自然是魏兴思组。
虽然于冰学术工作做的不错,但他在系里的风评并不是很好。
一方面是比较ph,这个比较容易理解,能有大量科研成果产出的课题组,九成以上的氛围都是偏向ph的,就如同现在国内的盛世,其实从某种程度上说,也是靠着当下一代人高强度996支撑起来的。
另一方面,于冰也比较“小气”,他们实验室的耗材,比如一次性手套会被要求重复利用一周,而且每个月给学生发的钱也不多,就是属于那种博士生不发钱,硕士生只发六百块的组。
当许还是科研小白的时候,他曾经比较困惑:怎么导师会不给学生发钱呢?怎么一个月就给学生发几百块?是不是导师把钱偷偷吃了?
后来随着对科研圈的深入了解,许知道确实存在部分导师吃钱的现象,但更深层次的,也是更加普遍的原因,还是导师手上没经费。
魏兴思课题组,也就是他青千刚回国拿到了顶格的差不多300w的启动经费,比较有钱,组里之前的花费也一直都比较大手大脚,现在四五年过去,这批经费基本上快用完了。
如果新的杰青基金或者重点项目申请不到的话,也将会面临待遇缩水,材料不能随便买的境况。
包括前不久魏兴思还刚刚把发章的奖励下调了,这就是组里经费不足的缘故。
科研圈里,只要不是头部课题组,也就是那种重点项目、重大项目随便申请的课题组,大多数课题组都是缺钱的。