Dispositifs optoélectroniques organique et pérovskite, cellules solaires et diodes électroluminescentes issus des π-conjugués de molécules organiques semi-conductrices et organométalliques halogénures sont un domaine en pleine croissance de la recherche. Diodes électroluminescentes organiques (OLED) sont déjà un important volet technologique dans l’éclairage affiche¹et photovoltaïque organique ont commencé à réaliser des économies qui leur font concurrence à silicium amorphe². L’avancement rapide récente des dispositifs de perovskite absorbant léger et luminescent applications^3,4,5 suggère que des dispositifs peu coûteux et facile à traiter sont susceptibles de trouver bientôt généralisée déploiement. Cependant, toutes ces technologies souffrent d’une sensibilité aux contaminants atmosphériques, en particulier l’humidité et l’oxygène, ce qui limite leur durée de vie efficace^6,7,8,9.

Pour les chercheurs qui étudient ces systèmes, il peut être utile d’avoir une chambre adaptable, facile à utiliser, portable et réutilisable afin de protéger ces matières sensibles ou de les exposer à des contaminants dans une manière contrôlée^10,11. S’il est possible d’utiliser une boîte à gants pour la caractérisation des dispositifs sensibles à air, ces environnements grands, chers et emplacement fixe, inertes peuvent être incompatibles avec la vaste gamme de caractérisation qui peut-être être nécessaire. Pour fournir un portable alternative, de Reese et al. ¹⁰ a proposé une petite chambre métallique basé sur une bride de vide standard convenant à la caractérisation électrique et optique des dispositifs organiques. Nous avons adapté cette conception, ce qui en fait moins cher et plus polyvalent en utilisant 3D-impression pour produire les composants de la chambre. L’utilisation de 3D-impression, plutôt que d’usinage, permet des ajustements rapides et rentables à l’évolution des échantillon ou exigences environnementales tout en maintenant l’utilité de la conception de base. Dans cette contribution, nous décrire la procédure pour faire une telle chambre et l’utiliser pour extraire les caractéristiques courant-tension d’un dispositif de diode organique.

Une bonne encapsulation d’organique et dispositifs de perovskite devraient avoir WVTRs de 10^-3 – 10^-6 g/m2/jour pour à long terme appareil stabilité^12,13, pour assurer la petite infiltration d’eau dans l’appareil organique même en très conditions difficiles. Que cette chambre a été conçue comme un environnement contrôlé pour tester les fins plutôt qu’une méthode de stockage ou d’encapsulation à long terme, les conditions requises pour une chambre efficace ne sont pas aussi strictes. La chambre devrait être en mesure de maintenir les propriétés du périphérique dans un délai raisonnable d’effectuer des expériences de caractérisation. Le mode opératoire normalisé de l’utilisation de PLA se traduit par une chambre qui peut être utilisée pour plusieurs jours ou même semaines avec un débit de gaz incorporé, sans perte significative des propriétés du périphérique.

Changer les matériaux, ou encore la forme et la taille de l’organe de la chambre peuvent affecter considérablement la pénétration de contaminants de l’air dans la chambre. Par conséquent, la pénétration de l’humidité et l’oxygène doit être soigneusement surveillés pour chaque dessin ou modèle déterminer l’efficacité de la chambre. Nous avons, en outre la fabrication de la chambre, exposent une procédure simple pour déterminer la WVTR de la chambre, à l’aide d’un capteur d’humidité disponible dans le commerce, à établir un calendrier pour l’utilisation de la chambre d’expérimentation.

Une telle chambre simple mais polyvalente permet plusieurs types d’expériences à réaliser. Ils peuvent agir comme des environnements atmosphère inerte à l’extérieur de la boîte à gants, adapté aux caractérisations électriques et optiques à travers les ports de traversée électrique et la fenêtre. Leur portabilité permet à eux pour être utilisé avec des équipements de caractérisation électrique standard à l’extérieur du laboratoire où ils ont été fabriqués, ce qui est utile dans round robin tests de fiabilité¹⁴ ou d’obtenir des mesures du dispositif certifiés rendement¹⁵. Ces chambres sont également particulièrement utiles pour étudier les effets de l’introduction de contaminants pour les essais de dégradation contrôlée, avec des modifications simples. L’utilisation de l’impression 3D permet une adaptabilité importante et rapide de changer les configurations de périphérique, tailles, ou d’exigences relatives aux tests.