Name: inkjet printing all inorganic halide perovskite inks for photovoltaic applications
Uploaded: 2019-01-22T14:20:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Inkjet Printing All Inorganic Halide Perovskite Inks for Photovoltaic Applications at JoVE.com

وأيد هذا العمل "المؤسسة الوطنية للعلوم"، من خلال مرسيك نبراسكا (هيئة الهجرة واللاجئين منحة--1420645)، وتشي-1565692، وتشي-145533، فضلا عن مركز نبراسكا "بحوث علوم الطاقة".

تحذير: الرجاء مراجعة صحائف بيانات السلامة المادية للمعمل (MSDS) قبل المتابعة. المواد الكيميائية المستخدمة في هذه البروتوكولات التوليف قد ترتبط المخاطر الصحية. بالإضافة إلى ذلك، أن المواد النانوية مخاطر إضافية مقارنة بنظيرتها السائبة. الرجاء استخدام جميع ممارسات السلامة المناسبة عند القيا...

<ol>
	<li>Weber, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CH3NH3PbX3,+ein+Pb(II)-System+mit+kubischer+Perowskitstruktur+/+CH3NH3PbX3,+a+Pb(II)-System+with+Cubic+Perovskite+Structure.">CH3NH3PbX3, ein Pb(II)-System mit kubischer Perowskitstruktur / CH3NH3PbX3, a Pb(II)-System with Cubic Perovskite Structure.</a> Zeitschrift f&#252;r Naturforschung B. 33, 1443-1445 (1978).</li><li>Weber, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=(+x+=+0-3+),+ein+Sn+(+II+)+-System+mit+kubischer+Perowskitstruktur.">( x = 0-3 ), ein Sn ( II ) -System mit kubischer Perowskitstruktur.</a> Zeitschrift f&#252;r Naturforschung B. 33, 862-865 (1978).</li><li>Kojima, A., Teshima, K., Shirai, Y., Miyasaka, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organometal+Halide+Perovskites+as+Visible-Light+Sensitizers+for+Photovoltaic+Cells.">Organometal Halide Perovskites as Visible-Light Sensitizers for Photovoltaic Cells.</a> Journal of the American Chemical Society. 131, 6050-6051 (2009).</li><li>. National Renewable Energy Laboratory NREL Best Research-Cell Efficiencies Available from: <a target="_blank" href="https://www.nrel.gov/pv/assets/images/efficiency-chart.png">https://www.nrel.gov/pv/assets/images/efficiency-chart.png</a> (2018)</li><li>Chen, Z., Wang, J. J., Ren, Y., Yu, C., Shum, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Schottky+solar+cells+based+on+CsSnI+3+thin-films.">Schottky solar cells based on CsSnI 3 thin-films.</a> Applied Physics Letters. 101 (9), 93901 (2012).</li><li>Sanehira, E. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+mobility+CsPbI+3+quantum+dot+arrays+for+record-efficiency,+high-voltage+photovoltaic+cells.">Enhanced mobility CsPbI 3 quantum dot arrays for record-efficiency, high-voltage photovoltaic cells.</a> Science Advances. 3 (10), 4204 (2017).</li><li>Jia, Y., Kerner, R. A., Grede, A. J., Rand, B. P., Giebink, N. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Continuous-wave+lasing+in+an+organic-inorganic+lead+halide+perovskite+semiconductor.">Continuous-wave lasing in an organic-inorganic lead halide perovskite semiconductor.</a> Nature Photonics. 11 (12), 784-788 (2017).</li><li>Eaton, S. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lasing+in+robust+cesium+lead+halide+perovskite+nanowires.">Lasing in robust cesium lead halide perovskite nanowires.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 113 (8), 1993 (2016).</li><li>Yakunin, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-threshold+amplified+spontaneous+emission+and+lasing+from+colloidal+nanocrystals+of+caesium+lead+halide+perovskites.">Low-threshold amplified spontaneous emission and lasing from colloidal nanocrystals of caesium lead halide perovskites.</a> Nature Communications. 6, 1-8 (2015).</li><li>Fu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Broad+Wavelength+Tunable+Robust+Lasing+from+Single-Crystal+Nanowires+of+Cesium+Lead+Halide+Perovskites+(CsPbX3,+X+=+Cl,+Br,+I).">Broad Wavelength Tunable Robust Lasing from Single-Crystal Nanowires of Cesium Lead Halide Perovskites (CsPbX3, X = Cl, Br, I).</a> ACS Nano. 10 (8), 7963-7972 (2016).</li><li>Jeong, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=All-Inorganic+CsPbI+3+Perovskite+Phase-Stabilized+by+Poly(ethylene+oxide)+for+Red-Light-Emitting+Diodes.">All-Inorganic CsPbI 3 Perovskite Phase-Stabilized by Poly(ethylene oxide) for Red-Light-Emitting Diodes.</a> Advanced Functional Materials. , 1706401 (2018).</li><li>Pan, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bidentate+Ligand-Passivated+CsPbI3Perovskite+Nanocrystals+for+Stable+Near-Unity+Photoluminescence+Quantum+Yield+and+Efficient+Red+Light-Emitting+Diodes.">Bidentate Ligand-Passivated CsPbI3Perovskite Nanocrystals for Stable Near-Unity Photoluminescence Quantum Yield and Efficient Red Light-Emitting Diodes.</a> Journal of the American Chemical Society. 140 (2), 562-565 (2018).</li><li>Xiao, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+perovskite+light-emitting+diodes+featuring+nanometre-sized+crystallites.">Efficient perovskite light-emitting diodes featuring nanometre-sized crystallites.</a> Nature Photonics. 11 (2), 108-115 (2017).</li><li>Stoumpos, C. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Crystal+growth+of+the+perovskite+semiconductor+CsPbBr3:+A+new+material+for+high-energy+radiation+detection.">Crystal growth of the perovskite semiconductor CsPbBr3: A new material for high-energy radiation detection.</a> Crystal Growth and Design. 13 (7), 2722-2727 (2013).</li><li>Ilie, C. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inkjet+printable-photoactive+all+inorganic+perovskite+films+with+long+effective+photocarrier+lifetimes.">Inkjet printable-photoactive all inorganic perovskite films with long effective photocarrier lifetimes.</a> Journal of Physics Condensed Matter. 30 (18), (2018).</li><li>Shoaib, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Directional+Growth+of+Ultralong+CsPbBr3Perovskite+Nanowires+for+High-Performance+Photodetectors.">Directional Growth of Ultralong CsPbBr3Perovskite Nanowires for High-Performance Photodetectors.</a> Journal of the American Chemical Society. 139 (44), 15592-15595 (2017).</li><li>Swarnkar, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantum+dot-induced+phase+stabilization+of+a-CsPbI3+perovskite+for+high-efficiency+photovoltaics.">Quantum dot-induced phase stabilization of a-CsPbI3 perovskite for high-efficiency photovoltaics.</a> Science. 354 (6308), 92-96 (2016).</li><li>Kumar, M. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lead-free+halide+perovskite+solar+cells+with+high+photocurrents+realized+through+vacancy+modulation.">Lead-free halide perovskite solar cells with high photocurrents realized through vacancy modulation.</a> Advanced Materials. 26 (41), 7122-7127 (2014).</li><li>Burschka, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sequential+deposition+as+a+route+to+high-performance+perovskite-sensitized+solar+cells.">Sequential deposition as a route to high-performance perovskite-sensitized solar cells.</a> Nature. 499 (7458), 316-319 (2013).</li><li>Dirin, D. N., Cherniukh, I., Yakunin, S., Shynkarenko, Y., Kovalenko, M. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solution-Grown+CsPbBr+3+Perovskite+Single+Crystals+for+Photon+Detection.">Solution-Grown CsPbBr 3 Perovskite Single Crystals for Photon Detection.</a> Chemistry of Materials. 28 (23), 8470-8474 (2016).</li><li>Zhou, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vapor+Growth+and+Tunable+Lasing+of+Band+Gap+Engineered+Cesium+Lead+Halide+Perovskite+Micro/Nanorods+with+Triangular+Cross+Section.">Vapor Growth and Tunable Lasing of Band Gap Engineered Cesium Lead Halide Perovskite Micro/Nanorods with Triangular Cross Section.</a> ACS Nano. 11 (2), 1189-1195 (2017).</li><li>Teng, K. F., Vest, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+Ink+Jet+Technology+on+Photovoltaic+Metallization.">Application of Ink Jet Technology on Photovoltaic Metallization.</a> IEEE Electron Device Letters. 9 (11), 591-593 (1988).</li><li>Habas, S. E., Platt, H. a. S., van Hest, M. F. A. M., Ginley, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-Cost+Inorganic+Solar+Cells:+From+Ink+To+Printed+Device.">Low-Cost Inorganic Solar Cells: From Ink To Printed Device.</a> Chemical Reviews. 110 (11), 6571-6594 (2010).</li><li>Leenen, M. A. M., Arning, V., Thiem, H., Steiger, J., Anselmann, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Printable+electronics:+Flexibility+for+the+future.">Printable electronics: Flexibility for the future.</a> Physica Status Solidi (A) Applications and Materials Science. 206 (4), 588-597 (2009).</li><li>Koolyk, M., Amgar, D., Aharon, S., Etgar, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetics+of+cesium+lead+halide+perovskite+nanoparticle+growth;+focusing+and+de-focusing+of+size+distribution.">Kinetics of cesium lead halide perovskite nanoparticle growth; focusing and de-focusing of size distribution.</a> Nanoscale. 8 (12), 6403-6409 (2016).</li><li>Palazon, F., Di Stasio, F., Lauciello, S., Krahne, R., Prato, M., Manna, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolution+of+CsPbBr+3+nanocrystals+upon+post-synthesis+annealing+under+an+inert+atmosphere.">Evolution of CsPbBr 3 nanocrystals upon post-synthesis annealing under an inert atmosphere.</a> Journal of Materials Chemistry C. 4 (39), 9179-9182 (2016).</li><li>Scherrer, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bestimmung+der+Gr&#246;&#223;e+und+der+inneren+Struktur+von+Kolloidteilchen+mittels+R&#246;ntgenstrahlen.+Nachrichten+von+der+Gesellschaft+der+Wissenschaften+zu+G&#246;ttingen.">Bestimmung der Gr&#246;&#223;e und der inneren Struktur von Kolloidteilchen mittels R&#246;ntgenstrahlen. Nachrichten von der Gesellschaft der Wissenschaften zu G&#246;ttingen.</a> Nachrichten von der Gesellschaft der Wissenschaften zu G&#246;ttingen, Mathematisch-Physikalische Klasse. 2, 98-100 (1918).</li><li>Shekhirev, M., Goza, J., Teeter, J., Lipatov, A., Sinitiskii, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+Cesium+Lead+Halide+Quantum+Dots.">Synthesis of Cesium Lead Halide Quantum Dots.</a> Journal of Chemical Education. 94 (8), 1150-1156 (2017).</li></ol>

هناك العديد من معلمات تشارك في عملية الطباعة النافثة للحبر التي تؤثر على الفيلم المطبوعة النهائية. مناقشة جميع تلك المعلمات خارج نطاق هذا البروتوكول، ولكن كما يركز هذا البروتوكول على توليف القائم على الحل وطريقة الترسيب، فمن المناسب إعطاء مقارنة قصيرة لأساليب ترسب على أساس الحل معروفة أ...

ديتر فيبر توليفها العضوية غير العضوية المختلطة هاليد بيروفسكيتيس الأولى في 19781،2. تقريبا 30 عاماً في وقت لاحق في عام 2009، كوجيما اكيهيرو والمتعاونين ملفقة الأجهزة الضوئية باستخدام نفس العضوية غير العضوية المختلطة هاليد بيروفسكيتيس توليفها من قبل فيبر، هي والفصل3NH3PbI3 CH3NH3 3ببر3. هذه التجارب كانت بداية موجه المد اللاحقة من البحوث التي تركز على الخصائص الضوئية للعضوية غير العضوية المختلطة هاليد بيروفسكيتيس. من 2009 إلى 2018، الجهاز كفاءة تحويل الطاقة زيادة كبيرة من 3.8%3 إلى ما يزيد على 23%4، مما يجعل العضوية غير العضوية المختلطة هاليد بيروفسكيتيس خلايا شمسية قابلة للمقارنة لبناء الاشتراكية. بيروفسكيتيس المستندة إلى هاليد العضوية غير العضوية، بدأت بيروفسكيتيس المستندة إلى هاليد غير العضوية تكتسب الجر في الأوساط البحثية حوالي عام 2012 عندما تم قياس كفاءة الأجهزة الضوئية الأولى أن تكون 0.9%5. منذ عام 2012 بيروفسكيتيس المستندة إلى هاليد غير العضوية كافة قد قطعت شوطا مع بعض جوانب الكفاءة الجهاز يقاس سانيهيرا وآخرون أن ما يزيد على 13 في المائة كما هو الحال في دراسة عام 2017 6 كلا من بيروفسكيتيس على أساس العضوية وغير العضوية على أساس البحث عن التطبيقات المتصلة بالليزر7،،من89،10، الخفيفة التي ينبعث منها قدر الثنائيات11، 12 , 13والطاقة العالية الإشعاع الكشف عن14وصور الكشف عن15،16والتطبيقات الضوئية بالطبع5،،من1517،18 . على مدى العقد الماضي تقريبا، برزت العديد من تقنيات التوليف مختلفة من العلماء والمهندسين تتراوح بين أساليب حل المجهزة لفراغ بخار ترسب تقنيات19،،من2021. بيروفسكيتيس هاليد تصنيعه باستخدام أسلوب معالجة الحل مفيدة كما أنها يمكن أن تستخدم بسهولة كأحبار لطباعة15النافثة للحبر.
في عام 1987، ذكرت الأول عرض استخدام الطباعة النافثة للحبر للخلايا الشمسية. ومنذ ذلك الحين، سعى العلماء والمهندسين طرق لطباعة كافة الخلايا الشمسية غير العضوية مع خصائص الأداء جذابة بنجاح وتنفيذ منخفضة تبلغ22. وهناك العديد من المزايا للخلايا الشمسية الطباعة النافثة للحبر، بالمقارنة ببعض الأساليب فراغ التصنيع على أساس مشترك. جانبا هاما من أسلوب الطباعة النافثة للحبر أن تستخدم المواد المستندة إلى الحل كأحبار. وهذا يفتح الباب لمحاكمات العديد من مواد مختلفة، مثل الأحبار المستندة إلى بيروفسكيتي غير العضوية، التي يمكن تجميعها من قبل الأساليب الكيميائية الرطبة سهلة. وبعبارة أخرى، الطباعة النافثة للحبر للخلايا الشمسية مواد مسار منخفض التكلفة للنماذج الأولية السريعة. أيضا مزايا الطباعة النافثة للحبر للتمكن من طباعة مساحات كبيرة على ركائز مرنة والطباعة حسب التصميم عند درجات حرارة منخفضة في الأحوال الجوية. وعلاوة على ذلك، يتم الطباعة النافثة للحبر عالية مناسبة للإنتاج بالجملة مما يسمح للتنفيذ باللفة منخفضة التكلفة واقعية23،24.
في هذه المقالة، نحن أولاً مناقشة الخطوات التي تنطوي عليها مع توليف بيروفسكيتي غير العضوية الكم دوت أحبار الطباعة النافثة للحبر. ثم يصف لنا الخطوات الإضافية لإعداد أحبار الطباعة والإجراءات الفعلية لحبر الطباعة فيلما فوتواكتيفي باستخدام طابعة نفث حبر متوفرة تجارياً. وأخيراً، نحن نناقش وصف الأفلام المطبوعة التي تعد ضرورية لضمان الأفلام الكيميائية المناسبة وتشكيل الكريستال عالية الجودة للأداء للجهاز.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Oleic acid, 90%</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>364525</td>
			<td>Technical grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oleylamine, 70%</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>O7805</td>
			<td>Technical grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1-octadecene, 90%</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>O806</td>
			<td>Technical grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetone, &#62;95%</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>67641</td>
			<td>Certified ACS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cesium Carbonate, 99%</td>
			<td>Chem-Impex</td>
			<td>1955</td>
			<td>Assay</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hexane, 98.5%</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>178918</td>
			<td>Mixture of isomers</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cyclohexane, 99.9%</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>110827</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lead(II) bromide, 98%</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>211141</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lead(II) iodide, 99%</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>211168</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

inkjet printing all inorganic halide perovskite inks for photovoltaic applications

أسلوب لتوليف أحبار دوت الكم فوتواكتيفي بيروفسكيتي غير العضوية وطريقة ترسب طابعة النافثة لحبر، باستخدام الأحبار المركبة، وأظهرت. تركيب الحبر يستند إلى تفاعل كيميائي بسيط رطب وبروتوكول الطباعة النافثة للحبر أسلوب خطوة بخطوة سهلة. طباعة نفث الحبر الأغشية الرقيقة اتسمت مطيافية الامتصاص البصرية والتحليل الطيفي photoluminescent، حيود الأشعة السينية وقياسات النقل الإلكتروني. حيود الأشعة السينية من الأفلام دوت الكم المطبوع يشير إلى بنية بلورية تمشيا مع مرحلة أورثورهومبيك درجة حرارة الغرفة مع التوجه (001). بالتزامن مع أساليب تحديد خصائص أخرى، تظهر القياسات حيود الأشعة السينية ذات جودة عالية ويمكن الحصول على الأفلام من خلال أسلوب الطباعة النافثة للحبر.

توصيف بنية بلورية
وصف هيكل الكريستال أمر حيوي فيما يتعلق بتركيب بيروفسكيتيس غير العضوية. حيود الأشعة السينية (XRD) أنجز في الهواء في درجة حرارة الغرفة على ديفراكتوميتير استخدام 1.54 الطول الموجي Cu-Kα مصدر الضوء. استخدام البروتوكولات الم?...

Watch this Scientific Journal Video about Inkjet Printing All Inorganic Halide Perovskite Inks for Photovoltaic Applications at JoVE.com

Inkjet Printing All Inorganic Halide Perovskite Inks for Photovoltaic Applications

يتم عرض بروتوكول لتوليف هاليد الرصاص غير العضوية المختلطة بيروفسكيتي الكم دوت أحبار الطباعة النافثة للحبر والبروتوكول المتعلق بإعداد وطباعة أحبار دوت الكم في طابعة نافثة لحبر مع تقنيات توصيف الوظائف.

حبر الطباعة كل الأحبار بيروفسكيتي هاليد غير العضوية من أجل التطبيقات الضوئية

A method for synthesizing photoactive inorganic&#160;perovskite quantum dot inks and an inkjet printer deposition method, using the synthesized inks, are ...

المزايا الرئيسية لهذه التقنية هي أنها مناسبة تماما لترسب مساحة كبيرة، والنماذج السريعة والطباعة حسب التصميم، مما يشير إلى إمكانات عالية للتصنيع لفة إلى لفة. على الرغم من أن هذا النظام يمكن أن توفر نظرة ثاقبة في الخلايا الكهروضوئية غير العضوية فإنه يمكن أيضا أن تطبق على أنظمة أخرى مثل الخلايا الكهروضوئية العضوية أو الفيزياء الحيوية. إثبات إجراء التوليف الكيميائي سيكون ميسون ماكورميك، وهو طالب جامعي من مختبر سينيتسكي.سيتم إثبات إجراء البصمة من قبل ديلان ريتشموند من مختبر إيلي. لإعداد السلائف cesium oleate إضافة 0.203 غراما من كربونات سيزيوم 10 ملليلتر من أوكتاديسين و 1.025 ملليلتر من حمض الأوليك إلى قارورة أسفل الرقبة جولة ثلاثة تحتوي على 2.54 سنتيمتر شريط ضجة المغناطيسي. ضع ميزان الحرارة في أحد أعناق قارورة القاع المستديرة عبر الحاجز المطاطي.بعد ذلك، ضع الحاجز المطاطي في أحد الأعناق المتبقية من قارورة القاع المستديرة وأرفق الرقبة الثالثة بخط غاز النيتروجين عبر خط شلينك. وضع الخليط تحت الغلاف الجوي النيتروجين. سخني الخليط إلى 150 درجة مئوية مع التحريك المستمر بسرعة تحريك 399 ملليمتر في الثانية حتى تذوب كربونات السيزيوم بالكامل.بعد هذا ينخفض الدرجة حرارة إلى 100 درجات مئويّة أن يتفادى ترسيب وتحلل من السيزيوم [أوت] ويستمرّ يحرّك في حرك سرعة من 399 ملليمتر لكلّ ثانية. لإعداد السلائف بروميد الرصاص الأوليلامين إضافة 1.35 ملليمول من بروميد الرصاص 37.5 ملليلتر من أوكتاديسيني 7.5 ملليلتر من olaylamine و 3.75 ملليلتر من حمض الأوليك إلى قارورة أدنى رقبة مستديرة ثلاثة تحتوي على شريط ضجة المغناطيسي. مكان المقبل ميزان الحرارة في واحدة من أعناق من قارورة أسفل الجولة وختم مع فيلم البوليمر.ضع الحاجز المطاطي في أحد أعناق القارورة السفلية المستديرة وأرفق الرقبة الثالثة بخط غاز النيتروجين عبر خط شلينك. وضع خليط تحت الغلاف الجوي النيتروجين. سخني الخليط إلى 100 درجة مئوية مع تحريك مستمر بسرعة تحريك 599 ملليمتر في الثانية حتى يذوب بروميد الرصاص بالكامل.الآن، تسخين الخليط إلى 170 درجة مئوية مع اثارة مستمرة ومراقبة تغير اللون إلى الأصفر الداكن مرة واحدة تصل درجة الحرارة 170 درجة مئوية. مواصلة اثارة في 170 درجة مئوية. باستخدام حقنة زجاجية مليلتر مع 10 سنتيمتر طويلة 18 مقياس إبرة استخراج 1.375 ملليلتر من السلائف ole سيسيوم من قارورة أسفل الرقبة جولة ثلاثة.سرعان ما حقن هذه السلائف في قارورة أسفل الرقبة جولة الثلاثة التي تحتوي على السلائف بروميد الرصاص الأوليلامين. بعد انتظار خمس ثوان إزالة قارورة أسفل الرقبة جولة ثلاثة من الحرارة وتزج في حمام الماء المثلج. فصل الحل في قارورة أسفل الرقبة المستديرة الثلاثة بالتساوي إلى أنبوبين اختبار.إضافة 25 ملليلتر من الأسيتون إلى كل من الحلول الفائقة. بعد ذلك، فصل النقاط الكمية باستخدام جهاز طرد مركزي عند 2431.65G لمدة خمس دقائق في درجة حرارة الغرفة. الآن حل النقاط الكمّية المنفصلة في 10 إلى 25 ملليلتر من السيكلوهيكسان.لضمان طباعة الأحبار في الموقع المطلوب رسم خط مستقيم عند حافة القرص ومتابعة إلى علبة قرص القرص المضغوط. ضع الركيزة المطلوبة فوق صور الحبر المطبوعة على القرص وارفقه بالقرص باستخدام لاصقة مثل الشريط المزدوج على الوجه. قبل تعبئة خراطيش الحبر تأكد من تركيب الغطاء البرتقالي بشكل صحيح في الجزء السفلي من خرطوشة الحبر لمنع الحبر من التسرب.باستخدام ماصة حقن الحبر نقطة الكم المعدة في الجزء العلوي من خرطوشة الحبر. مرة واحدة يتم تعبئة خرطوشة إلى المبلغ المطلوب من الحبر سد الجزء العلوي مع الحاجز المطاطي وإزالة بعناية الغطاء البرتقالي. ثم ضع خرطوشة الحبر في رأس الطابعة وتأكد من أن يستقر في مكانه.ثم أدخل الخراطيش المتبقية قبل المتابعة إلى الخطوة التالية. عند هذه النقطة الطابعة سوف تقبل علبة القرص وطباعة perovskites على الركيزة. بعد الطباعة هو الاختيار الكامل أن الأحبار المطبوعة فعلا على الركيزة كما انسداد مشكلة شائعة.أخيرا عقد مصباح الأشعة فوق البنفسجية على الركيزة لمعرفة ما إذا كانت الطباعة ناجحة ويتم رصد فيلم الإنارة. توصيف perovskites غير العضوية توليفها أمر حيوي لتأكيد هيكل الكريستال. وتشير نتائج إزالة المخالفات من X Ray إلى أن أحبار نقطة الكم من بروميد الرصاص البلورية التي تم إعدادها باستخدام هذا البروتوكول تحافظ على هيكل درجة حرارة الغرفة البيروفسكيت في غرفة تقويم العظام بعد عملية الطباعة النفاثة الحبرية.ومن المعروف جيدا أن الخصائص البصرية لهذه النقاط الكمّية perovskite غير العضوية حساسة لحجم النقطة الكمّية و قياس الوثّاق لذرات غير عضويّة وهايليد. يُظهر ملف تعريف التصوير الضوئي لبروميد الرصاص في السيزيوم ذروة حوالي 520 نانومترًا ويظهر ملف الامتصاص البصري ذروة excitonic حول 440 نانومتر. تم أخذ الجهد الحالي وقياسات الجهد السعة للأفلام المطبوعة في ظل ظروف مظلمة وخفيفة كما هو مبين هنا.تحت الإضاءة زاد النوع المقاس خطيا ويشير إلى أن الأفلام هي photoactive. الأفلام تظهر السعة منخفضة جدا في ظل ظروف مظلمة عندما لا توجد إضاءة موجودة. كما يمكن أن نرى هنا.تحت الإضاءة الخفيفة يزيد التحيز صفر السعة المقاسة وهو مؤشر آخر على أن الأفلام هي photoactive. أثناء محاولة هذا الإجراء من المهم أن نتذكر أن تبقي كل من رأس الطابعة وشايات نظيفة قدر الإمكان. هذا سوف تملي في نهاية المطاف الطباعة الناجحة.بعد هذا الإجراء يمكن تنفيذ طرق أخرى مثل المجهر التحقيق والوقت الإنارة حل من أجل الإجابة على أسئلة إضافية مثل ما هو إنهاء السطح ومورفولوجيا السطح، وما هي ديناميات إعادة الكومبينيشن exciton. بعد أن تطور هذه التقنية مهدت الطريق للباحثين في مجالات الكيمياء والفيزياء وعلوم المواد لاستكشاف أنظمة جاهزة للان رول ، وvoltaic تتألف من المواد العضوية وشبه العضوية شبه الموصلات واجهات الجهاز المرتبطة بها. أثبتت هذه التقنية أنها أداة تعليمية عظيمة كما تم إدخالها في دورة مختبر الكيمياء غير العضوية في المستوى العلوي في جامعة نبراسكا لينكولن لتعريف الطلاب بمجموعة متنوعة من المفاهيم الهامة التي تتراوح بين التوليف الكالسي وحجم الكم يؤثر على الطاقة الكهروضوئية والطاقة المتجددة.لا ننسى أن العمل مع المنتجات القائمة على الرصاص والمذيبات مثل الهيكسان، السيكلوهيكسان أو الأسيتون يمكن أن تكون خطرة للغاية واحتياطات مثل استخدام الملابس الواقية المناسبة والتهوية السليمة ينبغي دائما أن تؤخذ عند تنفيذ هذا الإجراء.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Preparation of Hydrophobic Metal-Organic Frameworks via Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition of Perfluoroalkanes for the Removal of Ammonia

إعداد أطر مسعور المعدنية العضوية عبر البلازما المحسن ترسيب الأبخرة الكيميائية من Perfluoroalkanes لإزالة الأمونيا

Plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) of perfluoroalkanes has long been studied for tuning the wetting properties of surfaces. For high ...

Mizoroki-Heck Cross-coupling Reactions Catalyzed by Dichloro{bis[1,1',1''-(phosphinetriyl)tripiperidine]}palladium Under Mild Reaction Conditions

Mizoroki-Heck Cross-coupling Reactions Catalyzed by Dichloro{bis[1,1',1''-phosphinetriyltripiperidine]}palladium Under Mild Reaction Conditions

Mizoroki-هيك ردود الفعل عبر اقتران يحفزه ديكلورو {مكرر [1،1 &#39;،&#39;&#39; 1 - (phosphinetriyl) tripiperidine]} البلاديوم تحت ظروف التفاعل معتدل

Dichloro-bis(aminophosphine) complexes of palladium with the general formula of [(P{(NC5H10)3-n(C6H11)n})2Pd(Cl)2] (where n = 0-2), belong to a new family ...

Diffuse Reflectance Infrared Spectroscopic Identification of Dispersant/Particle Bonding Mechanisms in Functional Inks

نشر الانعكاس الطيفي بالأشعة تحت الحمراء تحديد مشتتة / الجسيمات الربط آليات في الأحبار وظيفية

In additive manufacturing, or 3D printing, material is deposited drop by drop, to create micron to macroscale layers.  A typical inkjet ink is a colloidal ...

The Synthesis of [Sn10(Si(SiMe3)3)4]2- Using a Metastable Sn(I) Halide Solution Synthesized via a Co-condensation Technique

The Synthesis of [Sn10SiSiMe334]2- Using a Metastable SnI Halide Solution Synthesized via a Co-condensation Technique

وتوليف [القصدير<sub&gt; 10</sub&gt; (سي (سايم<sub&gt; 3</sub&gt;)<sub&gt; 3</sub&gt;)<sub&gt; 4</sub&gt;]<sup&gt; 2</sup<sup&gt; -</sup&gt; باستخدام متبدل الاستقرار القصدير (I) الحل هالايد تجميعي عبر تقنية المشارك التكثيف

The number of well-characterized metalloid tin clusters, synthesized by applying the disproportionation of a metastable Sn(I) halide in the presence of a ...

Insights into the Interactions of Amino Acids and Peptides with Inorganic Materials Using Single-Molecule Force Spectroscopy

نظرة ثاقبة لتفاعلات الأحماض الأمينية والببتيدات مع المواد غير العضوية عن طريق جزيء واحدة قوة التحليل الطيفي

The interactions between proteins or peptides and inorganic materials lead to several interesting processes. For example, combining proteins with minerals ...

Low Pressure Vapor-assisted Solution Process for Tunable Band Gap Pinhole-free Methylammonium Lead Halide Perovskite Films

عملية الحل المدعوم من بخار الضغط المنخفض للفرقة الانضباطي الفجوة خالية من الثقب الرصاص ميثيلامونيوم هاليد بيروفسكيتي الأفلام

Organo-lead halide perovskites have recently attracted great interest for potential applications in thin-film photovoltaics and optoelectronics. Herein, ...

Simple Methods for the Preparation of Non-noble Metal Bulk-electrodes for Electrocatalytic Applications

طرق بسيطة لإعداد المعادن غير النبيلة السائبة الأقطاب لتطبيقات إليكتروكاتاليتيك

The rock material pentlandite with the composition Fe4.5Ni4.5S8 was synthesized via high temperature synthesis from the elements. The structure and ...

Stereolithographic 3D Printing with Renewable Acrylates

ستيريوليثوجرافيك 3D الطباعة مع ثيوريا المتجددة

The accessibility of cost-competitive renewable materials and their application in additive manufacturing is essential for an efficient biobased economy. ...

Solution-Processed "Silver-Bismuth-Iodine" Ternary Thin Films for Lead-Free Photovoltaic Absorbers

معالجة حل "الفضة-البزموت-اليود" الثلاثي الأغشية الرقيقة لامتصاص الخالي من الرصاص الضوئية

Bismuth-based hybrid perovskites are regarded as promising photo-active semiconductors for environment-friendly and air-stable solar cell applications. ...

Reactive Inkjet Printing and Propulsion Analysis of Silk-based Self-propelled Micro-stirrers

الطباعة النافثة للحبر التفاعلية وتحليل الدفع من الحرير الذاتي المحركات الصغيرة

In this study, a protocol for using reactive inkjet printing to fabricate enzymatically propelled silk swimmers with well-defined shapes is reported. The ...