基于π共轭半导体有机分子和 organometal 卤化物的有机和钙钛矿光电器件、太阳能电池和发光二极管是一个快速发展的研究领域。有机发光二极管 (oled) 已经是照明和显示¹的主要技术元素, 有机光伏已经开始实现效率, 使它们与非晶硅²竞争。近年来, 以钙钛矿为基础的光吸收和发光器件的快速发展^3、4、5表明, 低成本、易于加工的设备可能很快就会发现广泛的部署。然而, 所有这些技术都受到大气污染物的敏感性, 特别是湿气和氧气, 这限制了它们有效寿命^{6、7、8、9}。

对于研究此类系统的研究人员来说, 有一个适应性强、易于使用、便携和可重用的腔室来保护这些敏感材料或以控制方式^10、11将其暴露在污染物中是有用的。尽管可以使用 glovebox 对空气敏感器件进行表征, 但这些大型、昂贵和固定位置的惰性环境可能与可能需要的范围广泛的特性不相容。提供一个可移植的替代品, 里斯等。¹⁰提出了一种基于标准真空法兰的小金属腔, 适用于有机器件的电学和光学特性表征。我们已经适应了这一设计, 使它更便宜, 更多才多艺, 通过使用 3 d 印刷生产室组件。使用 3 d 印刷, 而不是加工, 允许快速, 经济划算的调整, 以改变样品或环境要求, 同时保持基本设计的效用。在这项贡献中, 我们概述了制作这样一个腔室的程序, 并用它来提取有机二极管器件的电流-电压特性。

有机和钙钛矿设备的良好封装应该有 WVTRs 10^-3 -10^-6克/米²/天的长期设备稳定性^12,13, 以确保很少水进入有机设备, 即使在非常苛刻的条件。由于本会议厅被设计为测试目的的受控环境, 而不是长期贮存或封装方法, 因此对有效分庭的要求并不严格。分室应能够在合理的时间内维持设备的性能, 以进行表征实验。使用 PLA 的标准操作程序结果在一个房间, 可以使用数天甚至几周的合并气体流量, 没有重大损失的设备属性。

改变材料, 甚至是腔体的形状和大小, 都会严重影响污染物从空气中渗透到室内。因此, 需要仔细监测水分和氧气的进入, 以确定燃烧室的功效。此外, 我们还制作了分庭, 概述了一个简单的程序, 以确定 WVTR 的房间, 使用商用湿度传感器, 建立一个时间表, 使用的会议厅进行试验。

这样一个简单, 但多才多艺的房间允许进行多种类型的实验。它们可以充当 glovebox 外的惰性大气环境, 适合通过电气馈端口和窗口进行电气和光学特性的表征。它们的可移植性使它们能够与实验室以外的标准电气特性设备一起使用, 这在测试可靠性¹⁴或获得设备的认证测量方面是有用的。性能¹⁵。这些分庭对于研究引入污染物对受控降解试验的影响, 以及简单的修改, 也特别有用。使用3D 打印可以显著、快速地适应更改设备布局、大小或测试要求。