コロイド状半導体ナノ結晶の分類学的研究のためのモジュラー マイクロ流体技術

特に量子ドット半導体ナノ結晶の出現は、電子材料の研究と生産の飛躍的な発展を牽引してきた。たとえば、量子ドット Led¹は市販「QLED」ですでに実装されているが表示されます。最近では、半導体のこのクラスの中では、ペロブスカイトは実質的な関心、太陽光発電技術の高効率化と低コストに向けた研究に始まっています。2009 年にペロブスカイト型 PV の最初のデモンストレーション以来²ペロブスカイト型太陽電池の実験室規模の電力変換効率は、任意の太陽光発電技術の歴史の中で比類のない速度で増加しています。^3,4ペロブスカイト型 Pv の運転の関心では、に加えてさまざまなペロブスカイト型ナノ結晶の安易なコロイド合成を記述する最近の方法を作成したペロブスカイト型量子ドットでの低コスト ソリューション フェーズの処理のための機会民生。^{5,6,7,8,9,10,11,12,13,14}

ペロブスカイト型コロイド量子ドットの大型ナノマニュファクチャリングに向かって努力で、ナノ結晶成長経路の基礎的理解と反応条件の効果的な制御最初開発されなければなりません。しかし、これらのプロセスの既存の研究は伝統的にフラスコ ベースのアプローチに頼ってきました。バッチ合成戦略提示様々 な材料解析・生産面での固有の制限が最も大きく、フラスコ ベースのテクニックは上映時間と前駆体の消費効率が高いと実証フラスコ サイズ依存物質移動特性は、合成一貫性を阻害します。¹⁵大規模な様々 な報告された合成手順と関連のある幅広いサンプル スペース内でコロイド状半導体ナノ結晶の成長経路を効果的に勉強するには、より効率的なスクリーニングが必要です。過去 20 年間、マイクロ流体戦略の範囲がコロイドナノ結晶化学消費の大幅に低減、高スループット スクリーニング メソッドへのアクセスの可能性を活用研究開発されてきました、連続合成システムにおけるプロセス コントロールの実装。^{12,16,17,18,19,20}

この作業では、設計およびコロイド状半導体ナノ結晶の高スループットの in situ研究自動マイクロ流体プラットフォームの開発を報告します。フローセル、非常にモジュールの設計および既製の管状炉と流体接続の統合翻訳小説が発見、スクリーニング、および最適化で直接アプリケーションをユニークで適応可能な再構成可能プラットフォームを形成します。コロイドナノ結晶。サンプリングを同時に改善しながら混合および化学反応の時間スケールの系統的分離を示す初めての (すなわち、3 ポートのフロー ・ セル)、私たちの検出技術の橋渡し機能を生かして、伝統的な定常流れセル方法より効率性とコレクションの料金です。このプラットフォームの活用により、連続ナノマニュファクチャリング戦略に向かってコロイド微粒子合成の高スループットなバンド ギャップ工学。