Струйная печать всех неорганических галоидных перовскита красок для фотоэлектрических приложений

Основными преимуществами этой техники являются то, что она хорошо подходит для осаждения большой площади, быстрого прототипирования и печати по конструкции, что свидетельствует о высоком потенциале для производства рулона в рулон. Хотя эта система может обеспечить понимание неорганической фотоэлектрической она также может быть применена к другим системам, таким как органическая фотоэлектрическая или биофизика. Демонстрацией процедуры синтеза химических веществ будет Мейсон Маккормик, студент лаборатории Синицкого.

Процедуру отпечатков продемонстрирует Дилан Ричмонд из лаборатории Илие. Для приготовления прекурсора олеата цезия добавьте 0,203 грамма карбоната цезия 10 миллилитров октадецена и 1,025 миллилитров олеиновой кислоты в трехшею круглую нижнюю колбу, содержащую 2,54 сантиметра магнитного перемешивания. Поместите термометр в одну из шей круглой нижней колбы через резиновую перегородку.

Затем поместите резиновую перегородку в одну из оставшихся шей круглой нижней колбы и прикрепите третью шею к газовой линии азота через линию Шленка. Поместите смесь под азотную атмосферу. Нагрейте смесь до 150 градусов по Цельсию с постоянным перемешиванием со скоростью перемешивания 399 миллиметров в секунду, пока карбонат цезия полностью не растворится.

После этого снизить температуру до 100 градусов по Цельсию, чтобы избежать осадков и разложения олеата цезия и продолжать перемешивание со скоростью перемешивания 399 миллиметров в секунду. Для приготовления олейламина свинцовый бромидный прекурсор добавляют 1,35 миллимоле свинцового бромистого 37,5 миллилитров октадецена 7,5 миллилитров олейламина и 3,75 миллилитров олеиновой кислоты на трехшею круглую нижнюю колбу, содержащую магнитный батончик. Затем поместите термометр в одну из шей круглой нижней колбы и запечатай полимерной пленкой.

Поместите резиновую перегородку в одну из оставшихся шей круглой нижней колбы и прикрепите третью шею к газовой линии азота через линию Шленка. Поместите смесь под азотную атмосферу. Нагрейте смесь до 100 градусов по Цельсию с постоянным перемешиванием со скоростью перемешивания 599 миллиметров в секунду, пока бромид свинца полностью не растворится.

Теперь нагрейте смесь до 170 градусов по Цельсию с постоянным перемешиванием и наблюдайте за изменением цвета до темно-желтого, как только температура достигнет 170 градусов по Цельсию. Продолжайте помешивая при 170 градусах по Цельсию. Использование двух миллилитров стеклянный шприц с 10 сантиметров длиной 18 калибровочных игл экстракт 1,375 миллилитров прекурсора олеата цезия из трех шеи вокруг нижней колбы.

Быстро ввиснуть этот предшественник в три шеи круглые нижней колбы, содержащие олейламин свинца бромистого предшественника. После ожидания пять секунд удалить три шеи круглой нижней колбы от жары и погрузить его в ванну с ледяной водой. Разделить раствор в трех шеях круглой нижней колбы поровну на две пробирки.

Добавьте 25 миллилитров ацетона к каждому из супернатантных растворов. Затем разделите квантовые точки, используя центрифугу при температуре 2431,65 Г в течение пяти минут при комнатной температуре. Теперь растворите разделенные квантовые точки в 10-25 миллилитров циклохексана.

Для обеспечения того, чтобы чернила печати в нужном месте сделать прямую линию на краю диска и продолжить на CD диск лоток. Поместите желаемый субстрат на изображения чернил, напечатанные на диске, и прикрепите его к диску с помощью клея, такого как двусторонняя лента. Перед заполнением картриджей чернил убедитесь, что оранжевая крышка установлена правильно на нижней части картриджа чернил, чтобы предотвратить пролитие чернил.

С помощью пипетки ввит подготовленные квантовые точечные чернила в верхнюю часть картриджа с чернилами. После того, как картридж заполнен до нужного количества чернил подключить верхней с резиновой перегородки и тщательно удалить оранжевую крышку. Затем поместите картридж с чернилами в голову принтера и убедитесь, что защелками на место.

Затем вставьте оставшиеся картриджи, прежде чем перейти к следующему шагу. В этот момент принтер будет принимать лоток диска и печатать перовскиты на подложке. После печати полная проверка, что чернила на самом деле напечатаны на субстрате, как засорение является общей проблемой.

Наконец держите УФ-лампу над субстратом, чтобы проверить, была ли печать успешной и наблюдается люминесцентная пленка. Характеристика синтезированных неорганических перовскитов имеет жизненно важное значение для подтверждения кристаллической структуры. Результаты дефракции X Ray показывают, что кристаллический цезий свинца бромистой квантовой точки чернил, подготовленных с помощью этого протокола поддерживать орторхомбической комнатной температуры перовскитной структуры после процесса струи чернил печати.

Хорошо известно, что оптические свойства этих неорганических перовскитных квантовых точек чувствительны к размеру квантовой точки и стоихиометрии неорганических и галидных атомов. Профиль фотолюминесценции бромистого свинца цезия показывает пик около 520 нанометров, а оптический профиль поглощения показывает возбудимый пик около 440 нанометров. Текущие измерения напряжения и емкости напряжения были сделаны для печатных пленок в темных и светлых условиях, как показано здесь.

При освещении измеренный вид увеличивается линейно и указывает на то, что пленки фотоактивны. Фильмы демонстрируют очень низкую емкость в темных условиях, когда нет освещения. Как видно здесь.

При освещении света нулевой уклон измеренной емкости увеличивается и является еще одним признаком того, что пленки являются фотоактивными. При попытке этой процедуры важно помнить, чтобы держать как голову принтера и прокладки как можно более чистыми. Это в конечном итоге будет диктовать успешную печать.

После этой процедуры другие методы, такие как микроскопия зонда и время решена люминесценция может быть выполнена для того, чтобы ответить на дополнительные вопросы, как то, что является прекращение поверхности и морфологии поверхности, и каковы динамики рекомбинации экситона. После его развития эта техника проложила путь для исследователей в области химии, физики и материаловедения, чтобы исследовать рулон-к-ролл готовы, фотоэлектрические системы, состоящие из органических и неорганических материалов полупроводника и связанных с ними интерфейсов устройства. Этот метод оказался отличным образовательным инструментом, как он был введен в верхнем уровне неорганической химии лабораторный курс в Университете штата Небраска-Линкольн, чтобы познакомить студентов с различными важными понятиями, начиная от калицеального синтеза и квантового размера влияет на фотоэлектрических и возобновляемых источников энергии.

Не забывайте, что работа с продуктами на основе свинца и растворителями, такими как гексан, циклохексан или ацетон, может быть чрезвычайно опасной, и при выполнении этой процедуры всегда следует принимать меры предосторожности, такие как использование надлежащей защитной одежды и надлежащей вентиляции.