Organisk og perovskite Optoelektronisk enheter, solceller og lys – emitting diodes basert på π-konjugerte semiconducting organiske molekyler og organometal halides er et raskt voksende felt av forskning. Organisk hemmeligstemplet (OLED) er allerede en stor teknologisk del belysning og viser¹og organisk solcellepanel har begynt å oppnå effektivitet som gjør dem konkurransedyktige med amorf silisium². Den siste raske utviklingen av perovskite-baserte enheter for lett absorberende og lys-emitting programmer^3,4,5 antyder at rimelig, lett behandlet enheter er trolig snart finne utbredt distribusjon. Men lider alle disse teknologiene en følsomhet til atmosfærisk forurensning, spesielt fuktighet og oksygen, som begrenser deres effektiv levetid^6,7,8,9.

For forskere studere slike systemer, kan det være nyttig å ha en tilpasningsdyktig, lett-å-bruke, bærbare og gjenbrukbare kammer til å beskytte slike sensitive materialer eller utsette dem for miljøgifter i en kontrollert måte^10,11. Om det er mulig å bruke en glovebox for karakterisering av luft-sensitive enheter, kan disse store, dyre, og fast plassering, inert miljøer være inkompatible med et bredt spekter av karakterisering som kan være nødvendig. Å gi et bærbart alternativ, Reese et al. ¹⁰ foreslått en liten Metallkammer basert på en standard vakuum flens egnet for elektrisk og optisk karakterisering av økologisk enheter. Vi har tilpasset denne design, gjør det billigere og mer allsidig ved hjelp av 3D-utskrift for å produsere kammer komponenter. Bruk av 3D-utskrift, snarere enn maskinering, tillater rask, kostnadseffektiv justeringer endre prøve eller miljøkrav samtidig opprettholde verktøyet av grunnleggende design. I denne bidrag, vi skissere fremgangsmåten for å gjøre slike et kammer og bruke den til å pakke ut de nåværende-spenning karakteristikkene av en organisk diode-enhet.

En god innkapsling av organisk og perovskite enheter bør ha WVTRs av 10^-3 – 10^-6 g/m2/dag for langsiktig enheten stabilitet^12,13, slik liten vanninntrengning i organisk enheten selv i svært tøffe forhold. Som denne kammer er designet for å være et kontrollert miljø for tester hensikt i stedet for en langsiktig lagring eller innkapsling metode, er kravene til en effektiv kammeret ikke så strenge. Kammeret skal kunne opprettholde enhetsegenskapene innen rimelig tid å utføre karakterisering eksperimenter. Som standard prosedyre å bruke PLA resulterer i et kammer som kan brukes i flere dager eller selv uker med en innarbeidet gasstrømmen, uten en betydelig tap av enhetsegenskapene.

Endre materialer, eller selv form og størrelse av kammeret kroppen kan drastisk påvirker gjennomtrengning av forurensninger fra luften i kammeret. Derfor må inntrengning av fuktighet og oksygen nøye overvåket for hver design for å fastslå effekten av kammeret. Vi, skissere i tillegg til fabrikasjon av kammeret, en enkel prosedyre for å bestemme WVTR av kammeret, ved hjelp av en kommersielt tilgjengelig fuktighet sensor, for å etablere en tidsramme for bruk av kammeret for eksperimentering.

Slik en enkel, men allsidig kammer gir flere typer eksperimenter utføres. De kan fungere som inert atmosfære miljøer utenfor glovebox’en, egnet for elektrisk og optisk karakteristikkene gjennom elektrisk feedthrough porter og vindu. Bærbarhet deres tillater dem å brukes med standard elektrisk karakterisering utstyr utenfor lab der de ble produsert, som er nyttig i ringdistribusjon testing av pålitelighet¹⁴ eller få sertifisert målinger av enheten ytelse¹⁵. Disse rommene er også spesielt nyttige for å studere virkningene av innføringen av forurensninger for kontrollert degradering tester, med enkle modifikasjoner. Bruk av 3D-utskrift lar en betydelig, rask tilpasning til endre enheten layout, størrelser, eller testkrav.