Una camera di stampa 3D per organico dispositivo optoelettronico degradazione test

Summary

Qui, presentiamo un protocollo per la progettazione, la fabbricazione e l'uso di una semplice, versatile stampante 3D e controllata camera atmosferica per la caratterizzazione ottica ed elettrica di dispositivi optoelettronici organici aria-sensibile.

Abstract

In questo manoscritto, delineiamo la fabbricazione di una camera atmosferica piccola, portatile e facile da usare per organico e dispositivi optoelettronici perovskite, utilizzando la stampa 3D. Come questi tipi di dispositivi sono sensibili all'umidità e ossigeno, tale camera può aiutare i ricercatori a caratterizzare le proprietà elettroniche e stabilità. La camera è destinata a essere utilizzato come un ambiente temporaneo, riutilizzabile e stabile con proprietà controllate (tra cui umidità, introduzione di gas e temperatura). Può essere utilizzato per proteggere i materiali sensibili all'aria o di esporli a contaminanti in modo controllato per studi di degradazione. Per caratterizzare le proprietà della sezione, descriviamo una procedura semplice per determinare la velocità di trasmissione del vapor d'acqua (WVTR) utilizzando umidità relativa misurata da un sensore di umidità standard. Questa procedura operativa standard, con una densità di riempimento di 50% di acido polilattico (PLA), si traduce in una camera che può essere utilizzata per settimane senza alcuna perdita significativa delle proprietà della periferica. La versatilità e la facilità d'uso della camera permette di essere adattato a qualsiasi condizione di caratterizzazione che richiede un'atmosfera controllata compatto.

Introduction

Dispositivi optoelettronici organica e perovskite, celle solari e diodi emettitori di luce basati su molecole organiche semiconducting π-coniugati e organometal alogenuri sono un settore in rapida crescita della ricerca. Organici diodi emettitori di luce (OLED) sono già un importante elemento tecnologico di illuminazione Visualizza¹e fotovoltaico organico hanno cominciato a realizzare le efficienze che li rendono competitivi con silicio amorfo². Il recente progresso rapido di dispositivi basati su perovskite per assorbire luce e luminescente applicazioni^3,4,....

Protocol

1. le parti 3D stampa camera

Nota: Tutte le preparazione della stampante, le impostazioni del software "affettatrice" e parametri di stampa erano specifici per la stampante indicata nella Tabella materiali. C'è una vasta gamma di stampanti 3D, ciascuno con il proprio set di passaggi di preparazione e parametri ottimali. C'è anche una vasta gamma di colori possibili per il filamento di polimero utilizzato per le parti stampate. Non è necessario utilizzare la stessa plastica per ogni parte.

1. Selezionare i corrispondente file. STL basati sulla configurazione desiderata camera.
   Nota: Queste configurazioni sono detta....

Results

Misure di corrente-tensione:

Questa camera è progettata per consentire la sperimentazione di un dispositivo aria-sensibile diodo, come una cella solare organica o perovskite o un diodo a emissione luminosa. Può agire come un incapsulamento temporaneo, riutilizzabile o come un metodo di introdurre contaminanti per eseguire il test di degradazione controllata. Le curve di densità di corrente-tensione (JV) mostrate.......

Discussion

I passaggi critici nel ricreare questo esperimento includono la stampa delle sezioni per evitare crepe, lacune o povere caratteristiche di riempimento che possono fare diminuire la WVTR, la camera per evitare eventuali infiltrazioni di umidità e ossigeno stringendo il morsetto KF50 di tenuta realizzare una completa sigillatura fra gli alloggiamenti superiore e inferiore, utilizzando un epossidico a bassa pressione nominale a vuoto intorno i piedini di contatto o qualsiasi passanti per evitare qualsiasi fuoriuscita e crea.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
STAMPANTE 3D DESKTOP ORION DELTA RTP	SeeMeCNC	87999	Noto nel rapporto come: Stampante 3D Filamento
PLA da 1,75 mm	SeeMeCNC	50241	Noto nel rapporto come: PLA
Somos® Camera WaterShed XC 11122	Somos	stampata presso Custom Prototypes, Toronto.	https://www.dsm.com/products/somos/en_US/products/offerings-somos-water-shed.html Conosciuto nel rapporto come: Polimero resistente all'acqua
CURA	CURA		https://ultimaker.com/en/products/cura-software Conosciuto in Report come: software di affettatura
Saldatore con 600° Punta F	Weller	WTCPT
Xtralien X100 Sorgente Unità di misura	Ossila	E561	Noto nel rapporto come: Scheda di prova SMU
ZIF per substrati anodici pixelati	Ossila	E221	Noto nel rapporto come: Zero insetion force/ZIF Test Board;
Cavo
Generico USB A - B
Generico USB A - Micro
#12 O-Ring			Fonte unkown Conosciuto nel rapporto come: o-ring
116 Butyl O-Ring	Global Rubber Products	116 VI70	Acquistato in negozio Conosciuto nel rapporto come: o-ring
Anello di sicurezza	McMaster	NA	Camera inferiore stampata in 3D in-house
	McMaster	NA	Camera superiore stampata in 3D
	McMaster	NA	stampato in 3D
(alluminio)	Kurt J. Lesker	QF50-200-C
Anello di centraggio KF50 (alluminio)	Kurt J. Lesker	QF50-200-BRB
Sn60 / Pb40 Solder	MG Chemicals	4895-2270
# 4-40 x 3/16 "vite			Negozio di ferramenta
# 4-40 IntThrd Ottone conico SingleVane Insert per Fastenal termoplastico		11125984	Fastenal richiede di essere affiliato con azienda / università Noto nel rapporto come: < / strong> # 4-40 inserto
filettato conico in ottoneVarian Torr Seal Vacuum Equipment High Vacuum Epoxy	Vacuum Products Canada Inc.		Conosciuto nel rapporto come: resina epossidica a bassa pressione
Smiths Interconnect/IDI Contact Probes RAGGIO DIRETTO	Mouser Electornics	818-S-100-D-3.5-G	Noto nel rapporto come: pogo pin
Smiths Interconnect/IDI Contact Probes Receptal Solder Cup Mouser	Electornics	818-R-100-SC	strong>Conosciuto nel report come: tazza
di saldaturaTubo in teflon da 1/4" Negozio di	ferramenta
		teflon	Negozio di ferramenta
Tubo da 1/4" x 1/8" Maschio NPT Connettore push-to-connect in ottone nichelato	Fastenal	442064	Non sono gli stessi utilizzati per questo studio, ma sono funzionalmente equivalenti Conosciuto nel rapporto come: connettore pneumatico push-to-connect
Rubinetto NPT da 1/8" NPT e chiave a T			Ferramenta
Valvole a innesto manuale con tubo da 1/4" Valvole a comando manuale	Fluidline	7910-56-00<	strong>Noto nel rapporto come: valvole push-to-connect ad azionamento manuale
Sensore di umidità DHT22 Adafruit (piccolo)	Digi-Key	385	Noto nel rapporto come: sensore di umidità interno
Sensore di umidità DHT22 di Adafruit (grande)	Digi-Key		Noto nel rapporto come: sensore di umidità esterno
Arduino Uno	Arduino
Glovebox ambiente
10 kOhm Resistore
Oscilla Xtralien Scientific Python IDE	Oscilla		https://www.ossila.com/pages/xtralien-scientific-python Conosciuto nel rapporto come: Python IDE