Une chambre 3D-imprimés pour dispositif optoélectronique organique stable de dégradation

Résumé

Nous présentons ici un protocole pour la conception, la fabrication et l’utilisation d’une simple et versatile 3D-imprimés et contrôlée atmosphérique chambre pour la caractérisation optique et électrique des dispositifs optoélectroniques organiques air sensible.

Résumé

Dans ce manuscrit, nous exposons la fabrication d’une chambre atmosphérique petite, portative, facile à utiliser pour les organiques et dispositifs optoélectroniques de pérovskite, en utilisant la 3D-impression. Comme ces types d’appareils sont sensibles à l’humidité et l’oxygène, une telle chambre peut aider les chercheurs à caractériser les propriétés électroniques et de la stabilité. La chambre est destinée à être utilisé comme un environnement stable, réutilisable et temporaire avec des propriétés contrôlées (y compris l’introduction de gaz, humidité et de température). Il peut être utilisé pour protéger les matériaux sensibles à air ou les exposer à des contaminants d’une manière contrôlée pour les études de dégradation. Afin de caractériser les propriétés de la chambre, nous décrivons une procédure simple pour déterminer le taux de transmission de vapeur d’eau (WVTR) à l’aide d’humidité relative mesurée par un capteur d’humidité standard. Ce mode opératoire normalisé, avec une masse de remplissage de 50 % d’acide polylactique (PLA), se traduit par une chambre qui peut être utilisée pendant des semaines sans perte significative des propriétés du périphérique. La polyvalence et la facilité d’utilisation de la chambre lui permet d’être adapté à toute condition de caractérisation qui nécessite une atmosphère contrôlée compact.

Introduction

Dispositifs optoélectroniques organique et pérovskite, cellules solaires et diodes électroluminescentes issus des π-conjugués de molécules organiques semi-conductrices et organométalliques halogénures sont un domaine en pleine croissance de la recherche. Diodes électroluminescentes organiques (OLED) sont déjà un important volet technologique dans l’éclairage affiche¹et photovoltaïque organique ont commencé à réaliser des économies qui leur font concurrence à silicium amorphe². L’avancement rapide récente des dispositifs de perovskite absorbant léger et luminescent applications^3,

Protocole

1. les parties chambre impression 3D

Remarque : Toutes les préparation de l’imprimante, paramètres des logiciels « segments » et paramètres impression étaient spécifiques à l’imprimante a indiqué dans la Table des matières. Il y a un large éventail d’imprimantes 3D, chacun avec leur propre ensemble d’étapes de préparation et les paramètres optimaux. Il y a également un large éventail de couleurs possibles pour le filament de polymère utilisé pour les parties imprimées. Il n’est pas nécessaire d’utiliser le même plastique pour chaque partie.

1. Sélectionnez les fichiers .stl correspondant, selon la configuration de la....

Résultats

Mesures de courant-tension :

Cette chambre est conçue pour permettre l’analyse d’un dispositif d’air sensible diode, comme une cellule solaire organique ou perovskite ou une diode électroluminescente. Il peut agir comme une encapsulation réutilisable, temporaire ou comme une méthode de l’introduction de contaminants pour effectuer des essais de dégradation contrôlée. Les courbes de densité de courant-tension (JV.......

Discussion

Les étapes critiques de recréer cette expérience comprennent l’impression des chambres pour éviter les fissures, les lacunes ou pauvres caractéristiques intercalaires qui peuvent diminuer la WVTR, la chambre pour éviter toute infiltration d’humidité et d’oxygène en serrant la pince KF50 d’étanchéité réaliser une totale étanchéité entre les chambres supérieures et inférieures, en utilisant un époxy à basse pression sous vide au prorata autour les broches de contact ou des traversées afin d’empêcher les fuites et la créati.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
IMPRIMANTE 3D DE BUREAU ORION DELTA RTP	SeeMeCNC	87999	Connu dans le rapport sous le nom de : Imprimante 3D
1,75 mm PLA Filament	SeeMeCNC	50241	Connu dans le rapport comme : PLA
Somos® ; Somos de la chambre WaterShed XC 11122	imprimés	chez Custom Prototypes, Toronto.	https://www.dsm.com/products/somos/en_US/products/offerings-somos-water-shed.html Connu dans le rapport sous le nom de : Polymère résistant à l’eau
CURA	CURA		https://ultimaker.com/en/products/cura-software Connu dans le rapport sous le nom de : logiciel de tranchage
Fer à souder avec 600° ; Pointe F	Weller	WTCPT
Xtralien X100 Source Mesure Unité	Ossila	E561	Connu dans le rapport sous le nom de : SMU
ZIF Test Board pour substrats d’anode pixélisés	Ossila	E221	Connu dans le rapport comme : Zero insetion force/ZIF Test Board ;
Câble
Générique USB A - B
Générique USB A - Micro
#12 O-Ring			Source unkown Connu dans le rapport sous le nom de : O-Ring
116 Butyl O-Ring	Global Rubber Products	116 VI70	Acheté en magasin Connu dans le rapport sous le nom de : joint torique
Anneau de retenue	McMaster	NA	Imprimé en 3D en interne
Chambre inférieure	McMaster	NA	Imprimé en 3D en interne
Chambre supérieure	McMaster	NA	Imprimé en 3D en
KF50 Collier de serrage (aluminium)	Kurt J. Lesker	QF50-200-C
Anneau de centrage KF50 (aluminium)	Kurt J. Lesker	QF50-200-BRB
Sn60/Pb40 Soudure	MG Chemicals	4895-2270
#4-40 x 3/16" Vis			Quincaillerie
#4-40 IntThrd Brass TaperSingleVane Insert pour Thermoplastic	Fastenal	11125984	Fastenal nécessite d’être affilié à l’entreprise/université Connu dans le rapport sous le nom de : #4-40 insert
fileté conique en laitonVarian Torr Seal Équipement d’aspirateur à vide poussé Epoxy Vacuum	Products Canada Inc.		Connu dans le rapport sous le nom de : Epoxy basse pression
Smiths Interconnect/IDI Contact Probes HEAD RADIUS	Mouser Electornics	818-S-100-D-3.5-G	Connu dans le rapport sous le nom de : pogo pin
Smiths Interconnect/IDI Contact Probes Receptacle Solder Cup	Mouser Electornics	818-R-100-SC	strong>Connu dans le rapport comme : coupelle
de soudureTube en			Quincaillerie
Ruban			Quincaillerie
Tube 1/4 » x 1/8 » Mâle NPT Laiton nickelé Connecteur Push-to-Connect Fastenal		442064	Ne sont pas les mêmes que ceux utilisés pour cette étude, mais sont fonctionnellement équivalents Connu dans le rapport sous le nom de : Connecteur pneumatique push-to-connect
1/8 » NPT Taraud et clé en T			Quincaillerie
Tube 1/4" Vannes à commande manuelle	Fluidline	7910-56-00	Connu dans le rapport sous le nom de : vannes à commande manuelle
Adafruit DHT22 Capteur d’humidité (petit)	Digi-Key	385	Connu dans le rapport comme :Capteur d’humidité interne Capteur d’humidité
DHT22 (grand)	Digi-Key		Connu dans le rapport sous le nom de : capteur d’humidité externe
Arduino Uno	Arduino
Environnement de boîte
10 kOhm
Oscilla Xtralien Scientific Python	IDE Oscilla		https://www.ossila.com/pages/xtralien-scientific-python Connu dans le rapport sous le nom de : IDE Python

BNC interne mécanique < téflon 1/4 » téflon à gants Résistance