Name: Uma câmara 3D-impresso para orgânicos dispositivo optoeletrônico testes de degradação (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-08-10T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 29 s
Description: Aprenda a construir uma câmara ambiental 3D para testes de degradação de dispositivos optoeletrônicos orgânicos sensíveis ao ar. Este método permite ajustes rápidos e custo-efetivos para diferentes configurações experimentais.

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Os autores reconhecem Peter Jonosson e o Lyons novo centro de mídia para a impressão 3D das câmaras. Esta pesquisa foi apoiada pelo 436100-2013 RGPIN, ER15-11-123, o McMaster Dean de engenharia excelência graduação verão Research Award e o programa de oportunidades de pesquisa de graduação.

<ol><li>Tremblay, J. -F. <a target="_blank" href="https://cen.acs.org/articles/94/i28/rise-OLED-displays.html">The rise of OLED displays.</a> Chemical & Engineering News. 94 (28), 30-34 (2016).</li>
<li>Kang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bulk-Heterojunction+Organic+Solar+Cells%3A+Five+Core+Technologies+for+Their+Commercialization%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Bulk-Heterojunction Organic Solar Cells: Five Core Technologies for Their Commercialization.</a> Advanced Materials. 28 (36), 7821-7861 (2016).</li>
<li>Jacoby, M. <a target="_blank" href="https://cen.acs.org/articles/94/i18/future-low-cost-solar-cells.html">The future of low-cost solar cells.</a> Chemical & Engineering News. 94 (18), 30-35 (2016).</li>
<li>Veldhuis, S. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Perovskite+Materials+for+Light-Emitting+Diodes+and+Lasers%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Perovskite Materials for Light-Emitting Diodes and Lasers.</a> Advanced Materials. 28 (32), 6804-6834 (2016).</li>
<li>Park, N. -G. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1369702114002570">Perovskite solar cells: an emerging photovoltaic technology.</a> Materials Today. 18 (2), 65-72 (2015).</li>
<li>Turak, A. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2013/ra/c2ra22770c">Interfacial degradation in organic optoelectronics.</a> RSC Advances. 3 (18), 6188(2013).</li>
<li>Scholz, S., Kondakov, D., Lüssem, B., Leo, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Degradation+Mechanisms+and+Reactions+in+Organic+Light-Emitting+Devices%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Reviews%22%5BJournal%5D)">Degradation Mechanisms and Reactions in Organic Light-Emitting Devices.</a> Chemical Reviews. 115 (16), 8449-8503 (2015).</li>
<li>Jørgensen, M., Norrman, K., Gevorgyan, S. A., Tromholt, T., Andreasen, B., Krebs, F. C. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201104187">Stability of Polymer Solar Cells.</a> Advanced Materials. 24 (5), 580-612 (2012).</li>
<li>Habisreutinger, S. N., McMeekin, D. P., Snaith, H. J., Nicholas, R. J. <a target="_blank" href="https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/1.4961210">Research Update: Strategies for improving the stability of perovskite solar cells.</a> APL Materials. 4 (9), 091503(2016).</li>
<li>Reese, M. O., Sigdel, A. K., Berry, J. J., Ginley, D. S., Shaheen, S. E. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0927024810001443">A simple miniature controlled-atmosphere chamber for optoelectronic characterizations.</a> Solar Energy Materials and Solar Cells. 94 (7), 1254-1258 (2010).</li>
<li>Gevorgyan, S. A., Jorgensen, M., Krebs, F. C. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0927024808000627">A setup for studying stability and degradation of polymer solar cells.</a> Solar Energy Materials and Solar Cells. 92 (7), 736-745 (2008).</li>
<li>Park, J. -S. S., Chae, H., Chung, H. K., Lee, S. I. <a target="_blank" href="http://adsabs.harvard.edu/abs/2011SeScT..26c4001P">Thin film encapsulation for flexible AM-OLED: a review.</a> Semiconductor Science and Technology. 26 (3), 034001(2011).</li>
<li>Ahmad, J., Bazaka, K., Anderson, L. J., White, R. D., Jacob, M. V. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032113004048">Materials and methods for encapsulation of OPV: A review.</a> Renewable & Sustainable Energy Reviews. 27, 104-117 (2013).</li>
<li>Gevorgyan, S. A., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960148113005132">Round robin performance testing of organic photovoltaic devices.</a> Renewable Energy. 63, 376-387 (2014).</li>
<li>Osterwald, C. R., Hammond, R., Zerlaut, G., D'Aiello, R. <a target="_blank" href="https://ieeexplore.ieee.org/document/520103/">Photovoltaic module certification and laboratory accreditation criteria development.</a> Solar Energy Materials and Solar Cells. 41, 629-636 (1996).</li>
<li>Turak, A., et al. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/258071100_Systematic_analysis_of_processing_parameters_on_the_ordering_and_performance_of_working_poly3-hexyl-thiophene66-phenyl_C61-butyric_acid_methyl_ester_solar_cells">Systematic analysis of processing parameters on the ordering and performance of working poly(3-hexyl-thiophene):[6,6]-phenyl C(61)-butyric acid methyl ester solar cells.</a> Journal of Renewable and Sustainable Energy. 2 (5), 53103(2010).</li>
<li>Qi, B., Wang, J. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2013/cp/c3cp51383a">Fill factor in organic solar cells.</a> Physical Chemistry Chemical Physics. 15 (23), 8972-8982 (2013).</li>
<li>Lu, N., Li, L., Sun, P., Liu, M. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0009261414007520">Short-circuit current model of organic solar cells.</a> Chemical Physics Letters. 614, 27-30 (2014).</li>
<li>Qi, B., Wang, J. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2012/jm/c2jm33719c">Open-circuit voltage in organic solar cells.</a> Journal of Materials Chemistry. 22 (46), 24315-24325 (2012).</li>
<li>Xue, J., Uchida, S., Rand, B. P., Forrest, S. R. <a target="_blank" href="https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1713036">4.2% efficient organic photovoltaic cells with low series resistances.</a> Applied Physics Letters. 84 (16), 3013-3015 (2004).</li>
<li>Hauch, J. A., Schilinsky, P., Choulis, S. A., Rajoelson, S., Brabec, C. J. <a target="_blank" href="https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/1.2975185">The impact of water vapor transmission rate on the lifetime of flexible polymer solar cells.</a> Applied Physics Letters. 93 (10), 103306(2008).</li>
<li>Norrman, K., Madsen, M. V., Gevorgyan, S. A., Krebs, F. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Degradation+Patterns+in+Water+and+Oxygen+of+an+Inverted+Polymer+Solar+Cell%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Degradation Patterns in Water and Oxygen of an Inverted Polymer Solar Cell.</a> Journal of the American Chemical Society. 132 (47), 16883-16892 (2010).</li>
<li>Dameron, A. A., Reese, M. O., Moriconie, T. J., Kempe, M. D. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/255814234_Understanding_Moisture_Ingress_and_Packaging_Requirements_for_Photovoltaic_Modules">Understanding Moisture Ingress and Packaging Requirements for Photovoltaic Modules.</a> Photovoltaics International. 5, 121-130 (2009).</li>
<li>ASTM International. Standard Test Method for Water Vapor Transmission Rate of Sheet Materials Using Dynamic Relative Humidity Measurement. ASTM E398 - 13. , Available from:
 <a target="_blank" href="https://www.astm.org/Standards/E398">https://www.astm.org/Standards/E398</a> (2013).</li>
<li>Basha, R. K., Konno, K., Kani, H., Water Kimura, T. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1881836611800182">Water Vapor Transmission Rate of Biomass Based Film Materials.</a> Engineering in Agriculture, Environment and Food. 4 (2), 37-42 (2011).</li>
<li>Kim, N., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0927024812000608">A correlation study between barrier film performance and shelf lifetime of encapsulated organic solar cells.</a> Solar Energy Materials and Solar Cells. 101, 140-146 (2012).</li>
<li>Reese, M. O., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0927024808000305">Pathways for the degradation of organic photovoltaic P3HT: PCBM based devices.</a> Solar Energy Materials and Solar Cells. 92 (7), 746-752 (2008).</li>
<li>Kempe, M. D., Reese, M. O., Dameron, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+the+sensitivity+limits+of+water+vapor+transmission+rate+measurements+using+electrical+calcium+test%5BTitle%5D)+AND+%22Review+of+Scientific+Instruments%22%5BJournal%5D)">Evaluation of the sensitivity limits of water vapor transmission rate measurements using electrical calcium test.</a> Review of Scientific Instruments. 84 (2), 025109(2013).</li>
<li>Reese, M. O., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S092702481100050X">Consensus stability testing protocols for organic photovoltaic materials and devices.</a> Solar Energy Materials and Solar Cells. 95 (5), 1253-1267 (2011).</li>
<li>Castro, F. Current landscape of standardisation efforts in organic and printed electronics 2015 - a VAMAS review. , National Physical Laboratory. Available from:
 <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/278035615_Current_landscape_of_standardisation_efforts_in_organic_and_printed_electronics_2015_-_a_VAMAS_review">https://www.researchgate.net/publication/278035615_Current_landscape_of_standardisation_efforts_in_organic_and_printed_electronics_2015_-_a_VAMAS_review</a> (2015).</li>
</ol>

Os autores não têm nada para divulgar.

Os passos críticos em recriar este experimento incluem a impressão das câmaras para evitar rachaduras, lacunas ou pobres características no preenchimento que podem diminuir o WVTR, selagem da câmara para evitar qualquer infiltração de umidade e oxigênio apertando o gancho da KF50 alcançar uma vedação completa entre as câmaras superiores e inferiores, usando um epóxi de baixa pressão vácuo-avaliado em torno os pinos de contacto ou qualquer feedthroughs para impedir qualquer vazamento e criar um selo entre a amostra e a câ...

Orgânica e perovskita dispositivos optoeletrônicos, células solares e diodos emissores de luz baseados no conjugado π semicondutores moléculas orgânicas e haletos de organometal são um crescente campo de pesquisa. Orgânicos diodos emissores de luz (OLEDs) já são um elemento tecnológico importante na iluminação e exibe1, e células fotovoltaicas orgânicas começaram a atingir eficiências que torná-los competitivos com silício amorfo2. O recente avanço rápido de dispositivos baseados em perovskita para absorver luz e emissores de luz aplicações3,4,5 sugere que dispositivos de baixo custo, facilmente transformados são prováveis encontrar logo generalizada implantação. No entanto, todas essas tecnologias sofrem uma sensibilidade para contaminantes atmosféricos, particularmente de umidade e oxigênio, o que limita suas vidas eficaz6,7,8,9.
Para os investigadores a estudar tais sistemas, pode ser útil ter uma câmara adaptável, fácil de usar, portátil e reutilizável para proteger tais materiais sensíveis ou de expô-las a contaminantes em uma maneira controlada10,11. Embora seja possível usar uma caixa de luvas para a caracterização de dispositivos sensíveis ao ar, esses ambientes grandes, caros e local fixo, inertes podem ser incompatíveis com a vasta gama de caracterização que pode ser necessária. Para fornecer um portátil alternativa, Reese et al 10 propôs uma pequena câmara de metal com base em um flange padrão de vácuo adequado para a caracterização de dispositivos orgânicos eléctrica e óptica. Nós adaptamos este projeto, tornando-o mais barato e mais versátil por meio de impressão 3D para produzir os componentes da câmara. O uso de impressão 3D, ao invés de usinagem, permite ajustes rápidas e econômicas para mudar de amostra ou exigências ambientais, mantendo a utilidade do projeto básico. Esta contribuição, podemos delinear o procedimento para fazer tal uma câmara e usá-lo para extrair as características corrente-tensão de um dispositivo de diodo orgânico.
Um bom encapsulamento de orgânicos e perovskita dispositivos devem ter WVTRs de 10-3 - 10-6 g/m2/dia para longo prazo dispositivo estabilidade12,13, para garantir a entrada de água pequeno no dispositivo orgânico mesmo em muito condições adversas. Como esta câmara é projetada para ser um ambiente controlado para testes fins ao invés de um método de armazenamento ou encapsulamento a longo prazo, os requisitos para uma câmara de eficaz não são tão rigorosos. A câmara deve ser capaz de manter as propriedades do dispositivo dentro de um prazo razoável para realizar experiências de caracterização. O procedimento operacional padrão do uso de PLA resulta em uma câmara que pode ser usada por vários dias ou mesmo semanas, com um fluxo de gás incorporado, sem uma perda significativa de propriedades do dispositivo.
Mudando os materiais, ou até mesmo a forma e o tamanho do corpo câmara drasticamente podem afetar a penetração de contaminantes do ar dentro da câmara. Portanto, a infiltração de umidade e oxigênio precisa ser cuidadosamente monitorizados para cada projeto determinar a eficácia da câmara. Além para a fabricação da câmara, descrevem um procedimento simples para a determinação do WVTR da câmara, usando um sensor de umidade disponível comercialmente, para estabelecer um prazo para a utilização da câmara para a experimentação.
Uma câmara tão simples, mas versátil permite vários tipos de experimentos para ser executada. Eles podem atuar como ambientes de atmosfera inerte, fora o porta-luvas, adequado para caracterizações elétricas e ópticas através dos portos de passagem elétrica direta e janela. Sua portabilidade permite que eles para ser usado com equipamentos de caracterização elétrica padrão fora do laboratório onde foram fabricadas, que é útil no round robin, testes de confiabilidade14 ou para obter medições de certificados do dispositivo desempenho15. Estas câmaras são também particularmente útil para estudar os efeitos da introdução de contaminantes para os ensaios de degradação controlada, com simples modificações. O uso de impressão 3D permite uma significativa, rápida adaptabilidade para mudar layouts de dispositivo, tamanhos, ou exigências de teste.

<table><tbody><tr><td>IMPRESSORA 3D ORION DELTA DESKTOP RTP</td><td>SeeMeCNC</td><td>87999</td><td>Conhecida no Relatório Como: Impressora 3D</td></tr><tr><td>1.75 mm PLA Filament</td><td>SeeMeCNC</td><td>50241</td><td>Conhecida no Relatório Como: PLA</td></tr><tr><td>Somos&reg; Câmara WaterShed XC 11122 Somos</td><td></td><td>impressa na Custom Prototypes, Toronto.</td><td>https://www.dsm.com/products/somos/en_US/products/offerings-somos-water-shed.html Conhecido no relatório como: Polímero resistente à água</td></tr><tr><td>CURA</td><td>CURA</td><td></td><td>https://ultimaker.com/en/products/cura-software Conhecido no relatório como:software de fatiamento </td></tr><tr><td>Ferro de solda com 600&deg; Ponta F</td><td>Weller</td><td>WTCPT</td><td></td></tr><tr><td>Xtralien X100 Unidade de Medida de Fonte</td><td>Ossila</td><td>E561</td><td>Conhecido no relatório como: SMU</td></tr><tr><td>ZIF Test Board para substratos de ânodo pixelado</td><td>Ossila</td><td>E221</td><td>Conhecido no relatório como: Zero insetion force/ZIF Test Board;</td></tr><tr><td>Cabo</td><td></td><td></td><td></td>BNC</tr><tr><td>Genérico USB A - B</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Genérico USB A - Micro</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>#12 O-Ring</td><td></td><td></td><td>Fonte desconhecida Conhecida no relatório como: o-ring</td></tr><tr><td>116 Butyl O-Ring</td><td>Global Rubber Products</td><td>116 VI70</td><td>Comprada na loja Conhecida no relatório como: anel de vedação</td></tr><tr><td></td><td>McMaster</td><td>NA</td><td>Câmara inferior interna impressa em 3D</td></tr><tr><td></td><td>McMaster</td><td>NA</td><td>Câmara superior interna impressa em 3D</td></tr><tr><td></td><td>McMaster</td><td>NA</td> grampo <td>fundido KF50 impresso em 3D</td></tr><tr><td>(alumínio)</td><td>Kurt J. Lesker</td><td>QF50-200-C</td><td></td></tr><tr><td>KF50 Anel de centralização (alumínio)</td><td>Kurt J. Lesker</td><td>QF50-200-BRB</td><td></td></tr><tr><td>Sn60/Pb40 Solda</td><td>MG Chemicals</td><td>4895-2270</td><td></td></tr><tr><td>#4-40 x 3/16" parafuso</td><td></td><td></td> de máquina <td>Loja de ferragens</td></tr><tr><td>#4-40 IntThrd Inserto de Palheta Única de Latão para</td><td>Fixação</td><td>Termoplástica 11125984</td><td>Fastenal requer ser afiliado à empresa/universidade <forte>Conhecido no Relatório Como: #4-40 inserto</td></tr> <tr><td>roscado cônico de latãoEquipamento de vácuo de vedação Torr Varian Produtos de vácuo epóxi de alto vácuo</td><td>Canada Inc.</td><td></td><td><forte>Conhecido no relatório como:</forte> epóxi de baixa pressão</td></tr><tr><td>Smiths Interconnect/IDI Sondas de contato HEADED RADIUS</td><td>Mouser Electornics</td><td>818-S-100-D-3.5-G</td><td>Conhecido no relatório como: pogo pin</td></tr><tr><td>Smiths Interconnect/IDI Sondas de contato Receptáculo Copo de solda</td><td>Mouser Electornics</td><td>818-R-100-SC</td><<td>strong>Conhecido no relatório como: copo</td></tr> <tr><td>de soldaTubo de Teflon de 1/4" Loja de</td><td></td><td></td><td>ferragens</td></tr><tr>Fita <td></td><td></td><td>de teflon</td><td>Loja de ferragens</td></tr><tr><td>Tubo de 1/4" x 1/8" NPT macho Niquelado Latão Niquelado Conector Push-to-Connect</td><td>Fastenal</td><td>442064</td><td>Não são os mesmos usados para este estudo, mas são funcionalmente equivalentes Conhecido no relatório como: conector pneumático push-to-connect</td></tr><tr><td>1/8" NPT Tap e chave T</td><td></td><td></td><td>Loja de ferragens</td></tr><tr><td>Válvulas de Conexão Manual Push-to-Connect de 1/4"</td><td>Fluidline</td><td>7910-56-00</td><td>Conhecido no Relatório Como:</forte> válvulas de conexão manual Sensor de</td></tr><tr><td>Umidade Adafruit DHT22 (pequeno)</td><td>Digi-Key</td><td>385</td><td><forte>Conhecido no Relatório Como:</forte> sensor de umidade interna</td></tr><tr><td>Sensor de Umidade Adafruit DHT22 (grande)</td><td>Digi-Key</td><td></td><td>Conhecido no relatório como: sensor de umidade externa</td></tr><tr><td>Arduino Uno</td><td>Arduino</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ambiente</td><td></td><td></td><td></td>do porta-luvas</tr><tr><td>10 kOhm Resistor</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Oscilla Xtralien Scientific Python IDE</td><td>Oscilla</td><td></td><td>https://www.ossila.com/pages/xtralien-scientific-python Conhecido no relatório como: IDE Python</td></tr></tbody></table>

uma câmara 3d-impresso para orgânicos dispositivo optoeletrônico testes de degradação

A 3D-printed Chamber for Organic Optoelectronic Device Degradation Testing

Neste manuscrito, descrevem a fabricação de uma câmara atmosférica pequena, portátil, fácil de usar para orgânicos e dispositivos optoeletrônicos de perovskita, usando 3D-impressão. Como estes tipos de dispositivos são sensíveis à umidade e oxigênio, tal uma câmara pode ajudar pesquisadores em caracterizar as propriedades eletrônicas e estabilidade. A câmara destina-se a ser usado como um ambiente temporário, reutilizável e estável com propriedades controladas (incluindo a introdução de gás, umidade e temperatura). Ele pode ser usado para proteger materiais sensíveis ao ar ou expô-los a contaminantes de forma controlada para estudos de degradação. Para caracterizar as propriedades da câmara, descrevem um procedimento simples para determinar a taxa de transmissão de vapor de água (WVTR) usando a umidade relativa do ar, medida por um sensor de umidade padrão. Este procedimento operacional padrão, usando uma densidade de enchimento de 50% de ácido polilático (PLA), resulta em uma câmara que pode ser usada por semanas sem qualquer perda significativa de propriedades do dispositivo. A versatilidade e facilidade de utilização da câmara permite que ser adaptado para qualquer condição de caracterização que requer um ambiente controlado compacto.

Medições de corrente-tensão:
Esta câmara é projetada para permitir o teste de um dispositivo de diodo sensíveis ao ar, como uma célula solar orgânica ou perovskita ou um diodo emissor de luz. Ele pode atuar como um encapsulamento reutilizável, temporário ou como um método de introdução de contaminantes para realizar testes de degradação controlada. As curvas de densidade de corrente-tensão (JV) mostradas aqui fo...

Aqui, apresentamos um protocolo para o projeto, fabricação e uso de um simples e versátil 3D-impresso e controlada atmosférica câmara para caracterização óptica e elétrica de dispositivos optoeletrônicos orgânicos sensíveis ao ar.

Uma câmara 3D-impresso para orgânicos dispositivo optoeletrônico testes de degradação

In this manuscript, we outline the manufacture of a small, portable, easy-to-use atmospheric chamber for organic and perovskite optoelectronic devices, ...

Uma câmara ambiental portátil e versátil impressa em 3D pode ajudar a responder a perguntas-chave no campo da eletrônica orgânica, particularmente relacionadas à degradação de dispositivos sob várias condições. A principal vantagem de usar uma câmara impressa em 3D é que ela permite que ajustes rápidos e afetivos de custo sejam feitos, alterando a amostra ou os requisitos ambientais, mantendo a utilidade do design básico. O baixo custo e a velocidade de produção usando impressão 3D permitem que os pesquisadores modifiquem rapidamente nossos projetos para atender aos seus propósitos.Isso inclui diferentes tamanhos de dispositivos, portas extras e sensores adicionais. Uma característica das câmaras é o seu método de fabricação. Este é um exemplo de um projeto, uma câmara de teste IV de seis pixels.É feito usando componentes impressos em 3D para a câmara superior, um anel de retenção e uma câmara inferior. Isso fornece uma visão geral da montagem da câmara com um dispositivo. O anel de vedação e a junta não são impressos em 3D.Por enquanto, concentre-se na câmara superior. Tenha a face interna da câmara superior voltada para cima. Localize um dos quatro orifícios piloto e faça um furo de rosca.Quando todos os furos estiverem rosqueados, coloque uma inserção roscada cônica de latão em um deles, com diâmetro menor para baixo. Pressione a ponta aquecida de um ferro de solda na pastilha rosqueada enquanto aplica pressão nominal para mover a pastilha para baixo. Pare quando a face superior do inserto estiver cerca de um milímetro acima da face interna da câmara superior.Enquanto o plástico ainda estiver quente, use a borda de uma borda reta para pressionar levemente o inserto para ficar nivelado com a face da câmara. Deixe o plástico esfriar por um minuto e, em seguida, adicione uma segunda inserção. Em seguida, coloque o anel de retenção sobre a pastilha para garantir que os furos estejam alinhados.Siga as mesmas etapas para instalar inserções nos orifícios restantes. Com as inserções no lugar, coloque o anel de vedação na ranhura circular na face da câmara e pressione-o. Em seguida, obtenha o dispositivo orgânico.Neste caso, um diodo de seis pixels. Para teste, coloque o dispositivo orgânico em cima do anel de vedação. Em seguida, alinhe os orifícios dos anéis de retenção com as inserções de metal na câmara superior.Use parafusos para prender os dois juntos e pressione o dispositivo contra o anel de vedação. Aqui está um exemplo de uma câmara superior com um dispositivo e um anel de retenção no lugar. O anel de vedação deve se encaixar completamente dentro da ranhura, livre de partículas de bersa, e deve ser comprimido entre 15 a 25 por cento de sua seção transversal para uma vedação adequada.Não quebre a amostra ao apertar os parafusos. Quando terminar, deixe a câmara superior montada em um porta-luvas por pelo menos 24 horas. Com o conjunto da câmara superior no porta-luvas, passe a trabalhar com a câmara inferior.A câmara inferior possui orifícios para pinos de contato necessários nas medições de tensão de corrente. Faça cada pino de contato com um pino pogo e um copo de solda. Insira seis a sete milímetros da extremidade estreita do pino pogo no copo de solda.Use as mãos amigas para apoiar as partes do pino de contato horizontalmente. Toque uma ponta de ferro de solda aquecida na região de conexão entre o pino pogo e o copo. Pressione a solda na região de conexão e continue aquecendo a área até que a solda derreta.Quando terminar, uma fina camada lisa de solda deve cobrir a área entre as duas partes em toda a volta. A solda deve ser colocada do lado de fora do pino, pois soldar o interior tornará o pino inutilizável. Certifique-se sempre de verificar a conexão elétrica no pino e no copo antes e depois da montagem na câmara.Deslize o pino de contato completo em um dos orifícios na face externa da câmara inferior. Pare quando cerca de 2,2 centímetros do copo de solda se estenderem da face externa. Use epóxi adequado para aplicações de vácuo e aplique-o ao redor do pino de contato e do orifício para evitar a entrada de ar.Aplique o epóxi ao redor do orifício, tanto por dentro quanto por fora. O ideal é permitir que o epóxi cure por 24 horas a 25 graus Celsius antes de repetir as etapas para cada pino de contato. Para cada um dos pinos, certifique-se de que a resina do conjunto seja branca.Deve ser sólido quando pressionado. Adicione fios aos pinos de contato necessários para conectá-lo à placa de medição. Neste ponto, coloque a câmara inferior montada no porta-luvas com a câmara superior e deixe-a por pelo menos 24 horas.Após 24 horas, retorne ao porta-luvas para a montagem final. Trabalhe dentro do porta-luvas e aplique uma junta de centralização KF50 na câmara inferior. Em seguida, alinhe os entalhes nas duas câmaras.Em seguida, coloque a câmara superior na inferior. Para prender as peças, abra um grampo KF50 e coloque-o ao redor da borda das duas câmaras. Aperte a porca borboleta o máximo possível para apertar o parafuso.Deixe a câmara completa no porta-luvas até que seja necessária. Tenha um computador e os outros equipamentos necessários para o experimento prontos. Isso inclui uma unidade de medição de fonte e uma placa de teste de força de inserção zero.Conecte um cabo BNC do canal um da SMU à placa de teste. Conecte a SMU ao computador com um cabo USB. Além disso, conecte a fonte de alimentação à SMU.Configure o software de computador para a medição. Na SMU, localize a chave de alcance identificada como dois e alterne-a para a posição ligada. Agora, traga a câmara totalmente montada do porta-luvas.Conecte os pinos de contato das câmaras à placa de teste. Concentre-se em um pixel e mude o pino do cátodo para o terra. Mude o pino do ânodo para BNC.Certifique-se de que os outros pixels estejam desligados. Execute o software para realizar as medições. Neste gráfico, em azul claro está a curva de tensão de densidade de corrente do dispositivo fotovoltaico orgânico padrão dentro da câmara sem iluminação.A curva azul escura é para o mesmo dispositivo encapsulado com uma lâmina de microscópio sobre a área ativa e selado com epóxi. Estes são os mesmos dois sistemas sob iluminação de uma fonte de luz de laboratório. Os gráficos mostram o comportamento esperado do diodo.Ao tentar este procedimento, é importante fazer uma boa conexão elétrica entre o dispositivo e a câmara por meio do uso de pinos pogo e entre a câmara e a placa de medição por meio do uso de fiação adequada ou um colar de suporte. Seguindo este procedimento, é possível fazer uma câmara adequada para testes de curto prazo se for tomado cuidado para evitar vazamentos. Sempre teste as taxas de transmissão de vapor de água e oxigênio na câmara ao usar diferentes materiais ou designs.Esta câmara ambiental impressa em 3D fornece uma abordagem barata, versátil e personalizável para testar a degradação do dispositivo. Os pesquisadores podem fazer modificações de forma rápida e fácil para atender aos seus próprios propósitos no teste de dispositivos.

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Research

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Engineering

Engenharia

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