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有機無機混成材料於光電元件之創新印刷製程

為了解決墨咖啡ink coffee的問題，作者彭宣穎 這樣論述：

隨著現今塗佈技術的廣泛應用，塗佈之薄膜可以應用在電致變色裝置、太陽能電池等。塗佈過程系指將調配之墨水，塗在基材上並經過乾燥後成膜的過程。塗佈技術的種類繁多，其中接觸式塗佈如:旋轉塗佈和點膠塗佈。非接觸式塗佈如:噴霧塗佈和噴墨塗佈等。上述各種塗佈方式都可以歸納為三大程序：墨水調配、塗佈方法、和薄膜熱燒結後處理。裝置的性能與薄膜塗佈品質有高度相關，每一個步驟都會影響到塗佈出的薄膜品質。本研究論文將整合上述程序，發展出創新的製程，並應用於光電裝置進而提升裝置性能。在實際塗佈薄膜的應用上，常會在墨水中加入相對應的功能性奈米材料。在第二章中，為了製備耐刮的電解質薄膜，我們添加奈米纖維素於電解質墨水中，

成膜後的電解質薄膜同時兼具高穿透、高導電度和高耐刮強度等特性，適合應用在電致變色複寫紙。具手寫功能的電致變色複寫裝置也被進一步的研究著色效率、反應時間和可撓度等。這個可複寫的電致變色裝置扮演了資訊儲存的重要腳色。墨水塗佈在基材乾燥形成薄膜時，容易產生咖啡環狀沉積。在不改變墨水和基板的情況下，為了使薄膜均勻，需要一創新的噴塗方法。在第三章中，我們發展出一種利用雙噴頭噴塗結合反溶劑結晶的方法。通過此方法可以避免在高表能基材容易出現咖啡環狀結晶的問題。控制反溶劑與前驅液結合的位置，能準確成長鈣鈦礦晶核在指定的位置。印製出的單晶鈣鈦礦的粒徑尺寸從奈米到毫米都可以調整。此外，透過調整結合的位置，晶體成長

方向不只x-y平面也可以沿著z軸成長。這種創新的噴墨單晶的方法也能應用至其他結晶程序。為了提升薄膜性能，塗佈的薄膜通常要經過進一步的後處理，然而傳統的熱燒結溫度過高容易破壞有機材料和損毀基板，在應用上有限制。在第四章中，我們發展出一新穎的脈衝光燒結，快速製備連續能隙鈣鈦礦吸光層應用至太陽能電池為例。MAPbI3膜和MAPbBr3膜之間的界面經由脈衝光(IPL)燒結後，在1 ms內可以生成碘溴混合的鈣鈦礦(MAPbBr3-xIx)膜。IPL燒結出的連續能隙鈣鈦礦有很高的穩定性，即便在高強度的光照射下都不會相分離。將連續能隙組裝成太陽能電池能明顯改善光電轉換效率。這種由脈衝光快速燒結界面的程序可以

進一步應用在其他材料上。最後總結經由印刷塗佈製備光電裝置並改善整個印刷塗佈過程中的塗佈品質以提升裝置性能，這些光電製成製程上的改善和創新為了也可以應用至其他領域或是為商業化放大製程作先期的評估改善。