客户案例:喷墨工艺打印钙钛矿材料

 钙钛矿是指一类组成结构为ABX3的天然矿物质,于1839年首次被人类发现,并于19世纪由俄罗斯矿物科学家L. A. Perovski对其命名。钙钛矿化学式ABX3中的A、B均代表正价阳离子,其中A的尺寸半径较大;而X则代表负价阴离子,三者共同组成稳定结构的钙钛矿体系。

 

    钙钛矿材料,尤其是有机-无机杂化钙钛矿材料,具有非常优异的光电性质。它拥有吸收系数高,载流子寿命长,载流子迁移率比较高,缺陷浓度低,缺陷能级浅,荧光量子产率高,激子束缚能低等优点,非常适合用于活性层材料,是理想的光电器件如太阳能电池、发光二极管、光电探测器等的制备材料。

 

 

虽然钙钛矿材料是非常理想的材料,但实际依然面临许多问题,如材料对空气和水分解,在水和有机溶剂中溶解的问题,器件寿命短,电池效率差,材料普遍含铅有毒等问题。

 

    因为其稳定性差的问题,所以,其制备方法也是研究的重点,而我们的微电子打印机也是能对钙钛矿材料进行制备的。

 

    主要制备工艺为喷墨工艺,下图打印的三个图形分别为:紫外臭氧清洗机清洗基底五分钟、紫外臭氧清洗机清洗基底二十分钟、在其他层上直接打印。

 

    第一个因为基底处理时间不够,导致基底疏水、墨滴聚集、扩散不够,第二个因为基底处理时间太久,导致基底太亲水、墨滴稍微有点扩散,第三个则是在其他层上打印之后选择合适的清洗方法及时间,通过点间距控制,强制成型。