太陽光発電のアプリケーションのすべての無機塩ペロブスカイト型インキを印刷インク ジェット
Summary
無機鉛ハロゲン ハイブリッド ペロブスカイト型量子ドット インク ジェット印刷用インキとポスト解析技術とインク ジェット プリンターで量子ドット インキの印刷と準備のためのプロトコルを合成するためのプロトコルが表示されます。
Abstract
光無機ペロブスカイト型量子ドット インキ、合成のインクを使用して、インク ジェット プリンターの蒸着法を合成する方法の例を示します。インク合成は、単純な湿式化学反応に基づいており、インク ジェットの印刷プロトコルは、安易なステップ バイ ステップ方法。インク ジェット印刷薄膜 x 線回折法、光吸収分光、発光分光、電子輸送測定によって特徴づけられています。印刷された量子ドット薄膜の x 線回折は、結晶の (001) 配向と斜方晶系の室温相と一致を示します。その他の評価方法と組み合わせて、x 線回折測定フィルム インク ジェット印刷法によって得られる高品質を表示します。
Introduction
ディーター ・ ヴェーバー 1978年1,2で最初の有機-無機ハイブリッド ハロゲン化ペロブスカイトを合成しました。約 30 年後の 2009 年、小嶋昭弘との共同研究とし作製した太陽光発電素子でウェーバー、すなわち合成同じ有機-無機ハイブリッド ハロゲン化ペロブスカイト、CH3NH3PbI3 CH3NH3PbBr33。これらの実験は、有機無機ハイブリッド ハロゲン化ペロブスカイトの光電変換特性に焦点を当て研究のそれに続く津波の始まりだった。2018 年まで 2009 年からデバイスの電力変換効率大幅に 3.83 からに増加 23% 以上4、有機-無機ハイブリッド ハロゲン化ペロブスカイト Si ベースに匹敵する太陽電池。として有機-無機ハロゲン化物系ペロブスカイト型と無機ハロゲン化物系ペロブスカイト型を獲得し始めた研究コミュニティの牽引 0.95最初の太陽光発電装置の効率を測定したとき 2012 年頃。2012 年すべて無機ハロゲン化物系ペロブスカイト型は實ら2017年研究と同じく 13% 以上を用いていくつかのデバイスの効率と長い道のりを歩んでいます。6有機系、無機系ペロブスカイト型レーザー7,8,9,10、光発光ダイオード11、に関連するアプリケーションを見つける12,もちろん太陽光発電アプリケーション5,15,17,18、写真検出15,16、高エネルギー放射線検出14 13.過去 10 年間ほとんど、科学者から浮上している多くの異なる合成技術と真空処理解法に至るエンジニア気相蒸着技術19,20,21。塗布法を用いた合成塩ペロブスカイトは、15の印刷インク ジェット用インキとして簡単に雇用できる有利です。
1987 年に、最初の太陽電池のインク ジェット印刷の使用を示した報告。その後、科学者やエンジニアは、無機太陽電池セルはすべて魅力的な性能を正常に印刷する方法を求めている、低い実装コスト22。インク ジェット印刷太陽電池は、一般的な真空ベース作製方法のいくつかと比較して多くの利点があります。インク ジェット印刷法の重要な側面は、ソリューション ベースの材料をインクとして使用することです。これは無機ペロブスカイト型インキ、安易な湿式化学法で合成することができますなど、多くの異なる材料の試験のためにドアを開きます。つまり、太陽電池材料のインク ジェット印刷は、ラピッドプロトタイピングへ低コストのルートです。インク ジェット印刷では、大気の状態で低温のデザインによって印刷フレキシブル基板上に大規模な領域を印刷することができるという利点もあります。さらに、インク ジェット印刷は高い現実的な低コストのロール ・ ツー ・ ロール実装23,24を可能にする大量生産に適しています。
この記事で最初に合成無機ペロブスカイト型量子ドット インクのインク ジェット印刷と関連する手順をについて説明します。その後、印刷、インク ジェット印刷市販のインクジェットプリンターを使用して光フィルムの実際の手技のインクを準備するための追加の手順をについて説明します。最後に、我々 は適切な化学、結晶組成高品質デバイスのパフォーマンスのための映画を確実にするために必要なプリント用フィルムの特性をについて説明します。
Protocol
Representative Results
Discussion
最終的なプリント用フィルムに影響するインク ジェット印刷プロセスに関与する多くのパラメーターがあります。これらのすべてのパラメーターの説明このプロトコルの範囲外ですが、このプロトコルは、ソリューション ベースの合成と蒸着法に焦点を当て、それは他のよく知られているソリューション ベースの成膜方法に短い比較を与える適切な:スピン コーティング法とドクターブレ?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この作品は、エネルギー科学研究 (ネブラスカ州) MRSEC (助成金 DMR 1420645)、チェ ・ 1565692、チェ 145533 とネブラスカ センターを通じて、全米科学財団によって支えられました。
Materials
| 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 |
References
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