Inyección de tinta impresión todos halogenuros inorgánicos perovskita tintas para aplicaciones fotovoltaicas

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Summary

Se presenta un protocolo para sintetizar halogenuros inorgánicos plomo híbrido perovskita quantum dot tintas para la impresión y el protocolo para la preparación e impresión de las tintas de punto cuántico en una impresora de inyección de tinta con técnicas de caracterización de post.

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Richmond, D., McCormick, M., Ekanayaka, T. K., Teeter, J. D., Swanson, B. L., Benker, N., Hao, G., Sikich, S., Enders, A., Sinitskii, A., Ilie, C. C., Dowben, P. A., Yost, A. J. Inkjet Printing All Inorganic Halide Perovskite Inks for Photovoltaic Applications. J. Vis. Exp. (143), e58760, doi:10.3791/58760 (2019).

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Abstract

Un método para sintetizar fotoactivos perovskita inorgánicos quantum dot tintas y un método de deposición de impresora de inyección de tinta, usando las tintas sintetizadas, se han demostrado. La síntesis de tinta se basa en una simple reacción química húmeda y el protocolo de impresión de inyección de tinta es un método paso a paso fácil. La inyección de tinta imprime películas delgadas han sido caracterizados por difracción de rayos x, espectroscopia de absorción óptica, espectroscopia fotoluminiscente y medidas de transporte electrónico. Difracción de rayos x de las películas de punto cuántico impreso indica una estructura de cristal consistente con una fase ortorrómbica temperatura con orientación (001). Junto con otros métodos de caracterización, las mediciones de difracción de rayos x muestran alta calidad películas pueden obtenerse a través del método de impresión de inyección de tinta.

Introduction

Dieter Weber sintetiza el primer híbrido orgánico-inorgánico perovskitas de haluro en 19781,2. Aproximadamente 30 años después, en 2009, Akihiro Kojima y colaboradores fabrican dispositivos fotovoltaicos usando el mismo híbrido orgánico-inorgánico haluro perovskitas sintetizada por Weber, es decir, CH3NH3PbI3 y CH3NH3 PbBr33. Estos experimentos fueron el comienzo de una oleada posterior de investigación centrada en las propiedades fotovoltaicas de híbridos orgánicos-inorgánicos haluro perovskitas. Entre 2009 y 2018, la eficiencia de conversión de energía de dispositivo aumentado de 3.8%3 a más del 23%4y híbridos orgánicos-inorgánicos haluro perovskitas comparable a base de Si las células solares. Como con el perovskitas basada en haluro orgánico inorgánico, el perovskitas basada en halogenuros inorgánicos comenzaron ganando impulso en la comunidad de investigación alrededor de 2012 cuando se midió la eficiencia fotovoltaica dispositivo primera ser 0.9%5. Desde 2012 las perovskitas de base de halogenuros inorgánicos todos han recorrido un largo camino con unas eficiencias de dispositivo medidas para ser superior al 13% como en el estudio de 2017 por Sanehira et al. 6 las perovskitas orgánicos-inorgánicos basados y encuentran aplicaciones relacionadas con láser7,8,9,10, de diodos emiten luz11, 12 , 13, de detección de radiación de alta energía14, Foto detección15,16y aplicaciones fotovoltaicas de5,15,17,18 . Casi la última década, han surgido muchas técnicas de síntesis diferentes de científicos e ingenieros que van desde métodos de la solución procesado al vacío vapor deposición técnicas19,20,21. Las perovskitas de haluro sintetizados usando un método de solución procesada son ventajosas ya que pueden emplearse fácilmente como tintas de inyección de tinta impresión15.

En 1987, el primer divulgó que el uso de chorro de tinta de impresión de células solares fue presentado. Desde entonces, los científicos e ingenieros han buscado maneras de imprimir con éxito todas células solares inorgánico con propiedades atractivas de rendimiento y baja implementación cuesta22. Hay muchas ventajas a inyección de tinta impresión las células solares, en comparación con algunos de los métodos comunes de fabricación basado en vacío. Un aspecto importante del método de impresión de inyección de tinta es que los materiales basados en la solución se utilizan como tintas. Esto abre la puerta para ensayos de muchos diversos materiales, como inorgánicos tintas basadas en perovskita, que pueden ser sintetizados por métodos químicos húmedos facilonas. En otras palabras, impresión de materiales de la célula solar es una ruta de bajo coste para prototipado rápido. Impresión de inyección de tinta también tiene las ventajas de ser capaces de imprimir grandes áreas en substratos flexibles e imprimir por diseño a baja temperatura en las condiciones atmosféricas. Además, la impresión de inyección de tinta es muy adecuada para producción en masa que permite aplicación de rollo a rollo bajo costo realista23,24.

En este artículo, primero discutimos los pasos involucrados en la síntesis inorgánica perovskita quantum dot las tintas para la impresión. A continuación, describimos los pasos adicionales para preparar tintas para la impresión y los procedimientos reales de inyección de tinta impresión una película fotoactivas utilizando una impresora de inyección de tinta disponibles en el mercado. Finalmente, discutimos la caracterización de películas impresas que es necesaria garantizar que las películas son de producto químico adecuado y la composición de cristal para el funcionamiento del dispositivo de alta calidad.

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Protocol

PRECAUCIÓN: Por favor consultar hojas de datos de seguridad del material del laboratorio (MSDS) antes de proceder. Los productos químicos utilizados en estos protocolos de síntesis han asociado riesgos para la salud. Además, nanomateriales tienen riesgos adicionales en comparación con sus contrapartes a granel. Utilice todas las prácticas de seguridad apropiadas cuando se realiza una reacción de nanocrystal incluyendo el uso de una campana de humos o guantera y el adecuado equipo de protección personal (gafas, guantes, bata, pantalones, zapatos cerrados, etc.).

1. precursores síntesis

  1. Síntesis de precursores de oleato de cesio
    Nota: Oleato de cesio se sintetiza en un entorno de N2 .
    1. Agregue el carbonato de 0,203 g de cesio (Cs2CO3), 10 mL de Octadeceno (ODA) y 1,025 mL de ácido oleico (OA) a un tres cuello redondo inferior removiendo el frasco. El matraz de fondo redondo cuello tres para precursor de oleato de cesio está etiquetado como 1 en la Figura 1a.
    2. Coloque un termómetro o termopar en uno de los cuellos a través de un tapón de caucho.
    3. Coloque una membrana de goma en uno de los cuellos restantes y luego fije la tercera y final el cuello a un nitrógeno gas línea través de una línea de Schlenk. Coloque la mezcla en una atmósfera de nitrógeno gaseoso.
    4. Calienta la mezcla a 150 ° C con agitación constante a una velocidad de agitación de 399 mm/s con una barra de agitación magnética de 2,54 cm hasta el Cs2CO3 completamente se disuelve.
    5. Bajar la temperatura a 100 ° C para evitar la precipitación y la descomposición del oleato de cesio y dejar agitando a la misma velocidad de agitación como en el paso 1.1.4.
  2. Síntesis de precursores Oleylamine-PbBr2
    Nota: Oleylamine-PbBr2 precursor se sintetiza en un entorno de N2 .
    1. Añadir 37,5 mL de Oda, 7,5 mL de oleylamine (OAm), 3,75 mL de OA y 1.35 mmol de PbBr2 en otros tres cuello redondo inferior removiendo el frasco. Los tres cuello redondo matraz de revolvimiento de fondo para OAm PbBr2 es etiquetado como 2 en la Figura 1a. Figura 1b muestra la solución precursora sin mezclar.
    2. Colocar un termómetro o termopar en uno de los cuellos y una especie de película de polímero alrededor del termómetro/termopar para sellar el cuello, vea la figura 1.
    3. Colocar un tapón de goma en uno de los cuellos restantes y luego fije la tercera y final el cuello a una tubería de gas nitrógeno a través de una línea de Schlenk. Coloque la mezcla bajo atmósfera de nitrógeno gaseoso.
    4. Calienta la mezcla a 100 ° C con agitación constante a una velocidad de agitación de 599 mm/s con una barra de agitación magnética hasta que se haya disuelto completamente el PbBr2 . La solución precursora bajo agitación constante se muestra en la figura 1c y en d figura 1se muestra la solución precursora completamente disuelto.
    5. Calienta la mezcla a 170 ° C con agitación constante, cuenta de que la mezcla somete a un cambio de color a amarillo oscuro una vez llegando a 170 ° C como se observa en la figura 1d. dejar revolviendo bajo 170 calor de C °.

2. CsPbBr3 Quantum Dot síntesis

  1. Utilizando una jeringa de vidrio de 2 mL, con una aguja de calibre 18 largo 10 cm, extraer 1,375 mL del precursor del oleato de cesio frasco cuello tres a través de la membrana de goma como se muestra en la figura 2un.
  2. Inyecte rápidamente, a través de la membrana de goma, los 1,375 mL de precursor de oleato de cesio en el matraz de tres cuello que contiene el precursor de OAm-PbBr2 , como se muestra en la figura 2b. Debe haber un cambio del color observable, un amarillo-verde brillante, como se muestra en la Figura2C.
  3. Después de la inyección el precursor del oleato de cesio, esperar 5 s, retirar el matraz de tres cuello del fuego y sumergir el matraz de fondo redondo cuello de tres en un baño de agua de hielo a 0 ° C, como se muestra en la figura 3un.
  4. Separar la solución en el matraz de tres cuello igualmente en 2 tubos de ensayo, aproximadamente 25 mL por tubo de ensayo.
  5. Añadir 25mL de acetona a cada sobrenadante soluciones, luego separe con centrífuga usando parámetros a continuación.
  6. Separar los puntos cuánticos utilizando una centrífuga 2431.65 x g durante 5 minutos a temperatura ambiente, como se muestra en la figura 3b.
  7. Separar los puntos de quantum sobrenadante y centrifugada, como se muestra en la figura 3 c, verter el sobrenadante en un tubo de ensayo vacío.
  8. Por último, se disuelven los puntos cuánticos separados en 10-25 mL de hexanes o cyclohexanes. Esta solución puede utilizarse entonces como una tinta en los cartuchos de impresora de inyección de tinta para la impresión de películas delgadas.
    Nota: Una impresora de inyección de tinta disponibles en el mercado se utilizó para imprimir todos las quantum dot películas delgadas de las tintas de la perovskita basados en halogenuros inorgánicos. En este sustratos protocolo de vidrio amorfo y óxido de estaño indio terephthalate del polietileno revestido (ITO/PET) fueron utilizados durante las mediciones. Para asegurar que la superficie del sustrato esté limpia antes de la impresión, los sustratos se limpiaron mediante un lavado acetona seguido de un lavado con metanol.

3. limpieza del cabezal de la impresora

  1. Primero asegúrese de que la impresora esté enchufada y prendida para poder tener acceso a los cartuchos de tinta y cabezal de la impresora.
  2. Retire los cartuchos de tinta desde el cabezal de la impresora, abra la tapa de la impresora y espere a que los cartuchos de tinta volver a la posición central y las luces rojas por debajo de los cartuchos de tinta que se iluminará y retire todos los cartuchos.
  3. Mueva el cabezal de impresión ligeramente a la derecha y tire de la guarda en la bandeja de la tinta para que permita la bandeja para permanecer en el lugar como se muestra en la figura 4. Llegar a la parte posterior de la bandeja de tinta y pellizcar el divisor plástico que separa las dos mitades de la cabeza de impresión. Tire suavemente y el cabezal de impresión se quitará fácilmente.
  4. Para limpiar el cabezal de impresión, prepare un plato con unos milímetros de agua tibia. Coloque el cabezal de impresión en el agua con las rajas en la parte inferior sumergida. Evitar el contacto entre el agua y los componentes electrónicos verdes en la parte posterior porque esto tiene el potencial de daño a la cabeza de impresión.
  5. Utilice una pipeta y agua tibia caer agua sobre las resistencias. Deje el cabezal de impresión en agua tibia durante 1-2 h.
  6. Una vez terminado el remojo en agua caliente, coloque el cabezal de la impresora en un tejido de laboratorio y dejar para secar al menos 20 min Evite limpiar la parte inferior de la cabeza de impresión porque las fibras de trapo pueden atascarse en las ranuras donde se distribuye la tinta.
  7. Devuelva el cabezal a su posición y empuje el protector hacia atrás a su posición original.

4. impresión de la perovskita Quantum Dot tintas

Nota: Este protocolo usa una impresora de inyección de tinta que incluye la posibilidad de imprimir etiquetas de CD en CD ' s con la ayuda de una bandeja de CD rígida. Se recomienda antes de perovskitas de impresión, que uno Corte una forma preferida y el tamaño del sustrato y luego imprimir el tamaño exacto y la forma del sustrato deseado en el disco de CD utilizando tinta negra, como se muestra en la figura 5.

  1. Trazar una línea recta en el borde del disco y continuar en la bandeja de CD. Esta forma, la plantilla del CD puede estén alineados de la misma manera cada vez y asegurar las tintas de impresión en el lugar deseado.
  2. Coloque el sustrato encima de las imágenes de la tinta impresas en el disco. El sustrato puede ser sostenido en su lugar con cinta de doble cara o algún otro adhesivo, como se muestra en la figura 5b.
  3. Antes de rellenar los cartuchos de tinta, asegúrese de la tapa naranja está instalada correctamente en la parte inferior del cartucho, como se muestra en la figura 6un. Esto evitará que la tinta se derrame fuera de la base del cartucho.
  4. Una vez que se haga la solución de tinta, como en el paso 2.9, y la cubierta es en el cartucho, utilice una pipeta para inyectar la tinta de punto cuántico en la parte superior del cartucho, como se muestra en la figura 6un.
    Nota: La tinta de punto cuántico será absorbida por la esponja hasta que se satura y la tinta restante se almacenarán en el compartimento de al lado de la esponja. Evite llenar en exceso este compartimiento, ya que la tinta puede escapar de la parte superior cuando esté casi lleno.
  5. Una vez que el cartucho se llena hasta la cantidad deseada, conecte la tapa con el tapón de goma y cuidadosamente retire la cubierta inferior naranja. Estar preparado para que un poco de tinta escapar por la parte inferior, al realizar esta acción.
  6. Coloque el cartucho de tinta en el cabezal de la impresora y asegúrese de que encaje en su lugar, como se muestra en la figura 6b, asegúrese de introducir los cartuchos restantes, ya sea vacíos o lleno antes de continuar al siguiente paso, como se muestra en la Figura6C.
  7. Cierre la impresora y espere a que el cabezal de la impresora volver a la derecha lejos de la impresora.
  8. Asegúrese de que el color de las imágenes se impriman se corresponde con el color del cartucho de tinta que contiene los puntos cuánticos. Una imagen sólida de cian, magenta y amarillo se han encontrado para trabajar mejor (negro es difícil porque hay dos cartuchos de negro).
  9. Haga clic en imprimir en la parte inferior derecha y siga la pantalla instrucciones.
  10. Mientras que la impresora se está calentando, compruebe que el disco esté correctamente alineado en la bandeja del disco, tal que la imagen en la pantalla se imprimirá exactamente donde espera.
  11. Una instrucción aparecerá en la pantalla que el usuario abra la tapa del disco de la impresora y coloque la bandeja de disco que contiene el disco en la máquina. Realizar esta acción y luego oprima el botón (naranja parpadeante) en la impresora o haga clic en el botón "OK" en la pantalla, como se muestra en la Figura 7a y 7b.
  12. En este momento la impresora acepta la bandeja de disco y perovskitas impresión sobre el sustrato, después de la impresión es completa; Compruebe que las tintas impresión realmente en el sustrato como obstrucción es un problema común.
    1. Mantenga una ultra violeta (UV) la lámpara sobre el sustrato, si la impresión no funciona será algo similar a c figura 7; de lo contrario hay se se luminescing la película como en la Figura7D si el protocolo anterior funcionaba correctamente.

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Representative Results

Caracterización de la estructura cristalina

Caracterización de la estructura cristalina es vital la síntesis de las perovskitas inorgánicos. En aire a temperatura ambiente en un difractómetro con un 1,54 Å de longitud de onda de fuente de luz Cu-Kα se realizó difracción de rayos x (DRX). Utilizando los protocolos anteriores debe conducir a una estructura cristalina ortorrómbica de temperatura para las tintas de punto cuántico CsPbBr3 como se muestra en la figura 8un.

La DRX resultados, como se muestra en la figura 8, indica que las tintas QD cristalinas de CsPbBr3 mantengan una estructura de Perovskita ortorrómbica temperatura después del proceso de impresión de inyección de tinta, en buen acuerdo con los informes en la literatura8 , 15 , 25 , 26. ecuación de Scherrer el27 puede utilizarse conjuntamente con una distribución diferencial estándar montaje en función del pico de Bragg (220), para determinar el tamaño de punto cuántico, que en este caso es aproximadamente 5.5 nanómetro en diámetro. A continuación, se muestra la ecuación de Scherrer
Equation
donde D es el diámetro del punto de quantum, k es un factor de forma adimensional, λ es la longitud de onda de rayos x, β es el ancho en el medio máximo del pico en radianes, y θ es el ángulo de difracción de Bragg. Un factor de forma, k = 0.89, que se utiliza para el cubo como nanopartículas, fue utilizado en los cálculos28.

Absorción óptica y espectroscopia de Photoluminescence caracterización

Es bien sabido que las propiedades ópticas de estos puntos cuánticos de Perovskita inorgánicos son sensibles al tamaño de punto cuántico y estequiometría de los inorgánico (catión) y átomos de haluro (anión). Pequeños cambios en el tamaño o la estequiometría de los puntos cuánticos conducirá a la diferente absorción y luminiscencia perfiles. Fotoluminiscencia y absorción óptica fueron realizados con un halógeno de deuterio fuente de luz equipado con un espectrómetro de alta resolución UV-Near infrarrojos (UV-NIR), donde la gama de longitud de onda de la lámpara de deuterio es 210-400 nm y la longitud de onda de la lámpara de halógeno rango es de 360-1500 nm. En la figura 8b, se muestra el perfil de fotoluminiscencia (curva negra) CsPbBr3 y la posición del pico es ≈ 520 nm. Del mismo modo, en la figura 8b, el perfil de absorción óptica (curva roja) para CsPbBr3 aparece con un pico excitonic observado alrededor de 440 nm. El protocolo anterior si se ejecuta con éxito debe resultar en un perfil de fotoluminiscencia y absorción como se muestra en la figura 8b.

Caracterización del transporte electrónico

Se utilizaron un sourcemeter, un picoammeter y un multímetro para medir las curvas de tensión de corriente (I-V). Se utilizó un analizador de la impedancia para medir curvas de capacitancia-tensión (C-V). -V y V C las medidas se tomaron para películas impresas bajo condiciones claras y oscuras, como se muestra en la figuras 8C y 8D. Sin iluminación se midió una corriente oscura de pA 1,3 a 1,0 V aplicado tensión. Bajo iluminación, con fluencias de la fuente de luz de 14,1 mW/cm2, la corriente medida aumentaron linealmente a 2,64 mA a 1.0 V aplicado tensión. La aparición de una importante corriente de cero, bajo iluminación ligera, indica que la película es photoactive. Las películas pueden exhibir muy alto encendido/apagado ratios, tan altos como 109, que sugiere buenas aplicaciones posibles relacionadas con photodetection.

Las películas exhiben muy baja capacitancia bajo condiciones de oscuridad cuando no hay iluminación está presente, como puede verse en la figura 8d. Bajo iluminación de luz el sesgo cero mide capacitancia aumenta a 14,45 nF. Cuando bajo iluminación de luz una capacitancia medida de cero en cero sesgo es otra indicación de que las películas son fotoactivas.

Figure 1
Figura 1: síntesis de precursores Quantum Dot. el precursor de oleato de cesio en tres frascos cuello etiquetado como 1 y el OAm PbBr2 precursor en tres matraz cuello etiqueta 2. (b) poniendo oleylamine y PbBr2 al matraz cuello tres. (c) mezcla y calefacción OAm PbBr2 precursor solución. (d) OAm-PbBr2 precursor ha disuelto completamente, cuenta de que cambia el color amarillo oscuro. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 2
Figura 2: método de inyección Precursor. (a) extracción de 1,375 mL de oleato de cesio para la inyección. (b) inyección de oleato de cesio en OAm PbBr2 solución. (c) cambio de color rápido y formación de quantum dot solución. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 3
Figura 3: baño y centrifugación del hielo. la solución de puntos cuánticos sintetizados colocó en hielo baño (b) dos tubos con cantidades iguales de solución a centrifugar. (c) el polvo de punto cuántico en la parte inferior del tubo de ensayo con la solución sobrenadante en la parte superior, post centrifugación. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 4
Figura 4: sustrato de corte y colocación de plantilla de impresión. (a) corte de sustrato ITO/PET. (b) la plantilla de impresión con sustrato Unido. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 5
Figura 5: extraer el cabezal de impresión. (a) el cabezal de impresión se puede quitar presionando ligeramente justo como indicado por la flecha. (b) después de retirar el cabezal de impresión. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 6
Figura 6: carga de cartuchos de tinta con tintas de punto cuántico. (a) inyección de tintas en tinta los cartuchos a través de una pipeta. cartucho (b) insertar llenada de tinta en el cabezal de impresión. (c) colocar los restantes cartuchos de tinta vacíos en la cabeza de impresión. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 7
Figura 7: impresión y control de calidad. (a) colocación de la bandeja de disco en la impresora. (b) el botón naranja parpadeante para iniciar el procedimiento de impresión. (c) una impresión fallida como ninguna película está presente bajo iluminación UV. impresión (d) un éxito como lo indica la presencia de película bajo iluminación UV. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 8
Figura 8: Post impresión caracterización. (a) espectro de difracción de rayos x de para CsPbBr3. (b) espectro de absorción óptico (curva roja) y el espectro de fotoluminiscencia (curva negra). (c) current-voltage espectro para CsPbBr3 bajo iluminación (curva roja) y en la oscuridad (curva azul). (d) espectro la capacitancia tensión para CsPbBr3 bajo iluminación (curva roja) y en la oscuridad (curva azul). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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Discussion

Hay muchos parámetros involucrados en el proceso de impresión de inyección de tinta que afectan la película impresa final. La discusión de todos los parámetros está fuera del alcance de este protocolo, pero como este protocolo se centra en un método de deposición y síntesis basada en la solución, es apropiado dar una breve comparación con otros métodos de deposición de solución bien conocidos: la método spin-coating y el método de la lámina de doctor.

El método spin-coating es muy rápido, produce películas uniforme y es de bajo costo. El espesor de la película puede ser variado mediante el ajuste de la viscosidad y la velocidad de giro de la máquina de pintar de vuelta. Spin-coating es conocido por ser muy derrochador, porque la mayoría del material es expulsado de la superficie después del centrifugado. Spin-coating también es lento porque el proceso es muestra por muestra, así no es conveniente para el procesamiento de gran escala spin-coating. En el otro lado es el método de la lámina de doctor que también es simple y de bajo costo. La ventaja real es el espesor uniforme de las películas, pero el método de la lámina de doctor es muy lento y desperdicia una gran cantidad de materiales. Impresión de inyección de tinta como métodos el spin-coating y lámina de doctor es bajo costo. La capacidad de imprimir por diseño es una gran ventaja a la impresión de inyección de tinta en comparación con el doctor-blading y spin-coating. Impresión de inyección de tinta es también muy eficiente en cuanto a materiales utilizados frente a los materiales desperdiciados. Impresión de inyección de tinta también es idóneo para grandes áreas y prototipado rápido. Estas características sugieren la impresión de inyección de tinta tiene un alto potencial para la fabricación de rollo a rollo con una característica adicional combinatoric.

Aunque la impresión de inyección de tinta es una prometedora técnica de deposición se son algunas limitaciones: obstrucción cabeza de impresora, un número limitado de imprimibles solventes y homogeneidad de la película. La mayor limitación en cuanto a versatilidad se refiere a los disolventes utilizados en la impresora, no cada disolvente es apropiado y en algunos casos puede dañar los componentes de impresión. Por ejemplo, probablemente no es una buena idea utilizar acetona como solvente de la tinta, ya que se seca o se disuelven algunos de los componentes de la impresora. Algunos disolventes causará la expansión de las juntas de goma en la cabeza de impresión y otras áreas. Si cualquier pieza parece que se han expandido durante el proceso de impresión, colóquela en agua tibia durante 10 minutos y deje que se seque completamente, volviendo a su tamaño normal.

Cabezas de impresora obstruido son otro obstáculo y mantenerlos limpios es un paso crítico en el presente Protocolo. Los componentes de la impresora se deben mantener limpio antes y post impresión. El cabezal de impresión contiene resistores metálicos con juntas de goma que les rodea en cada una de las ranuras del cartucho de tinta. Las juntas sirven al propósito de mantener un sello entre el cartucho de tinta y cabezal de la impresora. Es importante mantener la cabeza de impresión y empaques tan limpio como sea posible. Además, ser suave cuando retire las juntas ya que puede dañarse al retirar.

La realización de materiales de bajo costo y alto rendimiento de células solares imprimibles es una vía para el logro de la eficacia alta, alta estabilidad y generación de energía de bajo costo en aplicaciones de nicho, que aún se puede permitir para el despliegue a gran escala, pero donde materiales basados en silicio no son competitivos. Por otra parte, la tinta compatible fácilmente rodar impresión método proporciona una base para electrónica "imprimible" realista escalable. Con un gran número de sustratos disponibles y tintas, impresión del chorro de tinta permite el acceso a la fabricación de dispositivos electrónicos de peso ligero, flexibles, de baja potencia para una amplia gama de aplicaciones. De los transistores a quantum dot muestra a energía fotovoltaica, impresión de chorro de tinta es un emocionante campo de la fabricación del dispositivo y muestra gran promesa. Si se utiliza junto con un sistema de impresión diseño reglas puede utilizarse como una herramienta para imprimir materiales con propiedades deseadas para aplicaciones de ingeniería.

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Disclosures

Los autores no tienen conflictos de interés financieros y no tienen nada que revelar.

Acknowledgments

Este trabajo fue apoyado por la National Science Foundation, a través de la Nebraska MRSEC (Grant DMR-1420645),-1565692 y-145533, así como el centro de Nebraska para investigación de la ciencia de energía.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Oleic acid, 90% Sigma Aldrich 364525 Technical grade
Oleylamine, 70% Sigma Aldrich O7805 Technical grade
1-octadecene, 90% Sigma Aldrich O806 Technical grade
Acetone, >95% Fisher 67641 Certified ACS
Cesium Carbonate, 99% Chem-Impex 1955 Assay
Hexane, 98.5% Sigma Aldrich 178918 Mixture of isomers
Cyclohexane, 99.9% Sigma Aldrich 110827
Lead(II) bromide, 98% Sigma Aldrich 211141
Lead(II) iodide, 99% Sigma Aldrich 211168

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References

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