Organisk och perovskit optoelektroniska enheter, solceller och lysdioder baserade på π-konjugerad halvledande organiska molekyler och organometal halogenider är ett snabbt växande fält av forskning. Organiska lysdioder (OLED) är redan en viktig teknisk del belysning visar¹och organiska solceller har börjat uppnå effektivitetsvinsterna som gör dem konkurrenskraftiga med Amorft kisel². Den senaste snabba avancemang perovskit-baserade enheter för lätt absorberande och ljusavgivande program^3,4,5 tyder på att låg kostnad, lätt bearbetade enheter förväntas snart finna utbredd distribution. Alla dessa tekniker lider dock av en känslighet till atmosfäriska föroreningar, särskilt fukt och syre, vilket begränsar deras effektiva livstider^6,7,8,9.

För forskare som studerar sådana system, kan det vara användbart att ha en anpassningsbar, lätt att använda, bärbar och återanvändbara kammare att skydda sådana känsliga material eller för att exponera dem att föroreningar i ett kontrollerat sätt^10,11. Om det är möjligt att använda ett handskfack för karakterisering av air-känsliga enheter, kan dessa stora, dyra, och fast-läge, inert miljöer vara inkompatibla med det breda utbudet av karakterisering som kan krävas. Att tillhandahålla en bärbar alternativa, Reese et al. ¹⁰ föreslog en liten metall kammare baserat på en standard vakuum fläns lämplig för elektrisk och optisk karakterisering av organiska enheter. Vi har anpassat denna design, vilket gör det billigare och mer mångsidig med hjälp av 3D-printning att producera kammare komponenterna. Användningen av 3D-printning, snarare än bearbetning, möjliggör snabb och kostnadseffektiv anpassning till förändrade prov eller miljökrav samtidigt som nyttan av den grundläggande utformningen. I detta bidrag, vi beskriver förfarandet för att göra sådan en kammare och använda den för att extrahera det ström-spänning som kännetecknen en organisk diod-enhet.

En bra inkapsling av organiska och perovskit enheter bör ha WVTRs av 10^-3 – 10^-6 g/m2/dag för långsiktiga enhet stabilitet^12,13, att säkerställa lite vatten inträngning i organiska enheten även i mycket hårda villkor. Som kammaren är avsedd att vara en kontrollerad miljö för att testa ändamål i stället för en långsiktig lagring eller inkapsling metod, är kraven för en effektiv kammare inte så strikta. Kammaren bör kunna upprätthålla enhetsegenskaperna inom en rimlig tidsram att utföra karakterisering experiment. Normalförfarande för att använda PLA resulterar i en kammare som kan användas för flera dagar eller ens veckor med en införlivad gasflödet, utan en betydande förlust av enhetsegenskaperna.

Byta material, eller även formen och storleken av kammaren kroppen kan drastiskt påverka genomträngningen av föroreningar från luften in i kammaren. Inträngning av fukt och syre måste därför övervakas noggrant för varje design att avgöra effekten av kammaren. Vi, beskriva dessutom till tillverkning av kammaren, ett enkelt förfarande för fastställande av WVTR på avdelningen, använder en kommersiellt tillgänglig fuktgivare, för att fastställa en tidsram för användning av kammaren för experimenterande.

Sådan en enkel men mångsidig kammare gör att flera typer av experiment kan utföras. De kan fungera som inert atmosfär miljöer utanför glovebox, lämplig för elektriska och optiska karakteriseringar genom elektriska genomföring portar och fönster. Deras portabilitet tillåter dem att användas med standard elektriska karakterisering utrustning utanför labbet där de tillverkades, vilket är användbart i resursallokering testning för tillförlitlighet¹⁴ eller få certifierade mätningar av enheten prestanda¹⁵. Dessa kammare är också särskilt användbara för att studera effekterna av införandet av föroreningar för kontrollerad nedbrytningstestet, med enkla ändringar. Användningen av 3D-utskrifter gör en betydande, snabb anpassningsförmåga till ändra enhet layouter, storlekar, eller testkraven.