استعراض

في الآونة الأخيرة، وضعت جامعة بوخوم وجامعة فوبرتال الباحثون طريقة تصنيع شفافة، فيلم فضة رقيقة جدا من التكنولوجيا الجديدة. ومن المتوقع أن تساعد هذه المادة فيلم شيدت الخلايا الشمسية كفاءة والثنائيات الباعثة للضوء الفضة.

خلفية

اليوم، وقد استخدمت على نطاق واسع الأقطاب شفافة في عرض المعلومات، والإضاءة في الحالة الصلبة، والخلايا الشمسية وغيرها من المجالات. الأكثر شيوعا هي الاقطاب الكهربائية الشفافة المصنوعة من أكسيد الإنديوم القصدير (ITO)، وأكسيد القصدير الإنديوم وجود كل الموصلية الكهربائية وشفافة. ومع ذلك، وأكسيد القصدير الإنديوم الصعب وهشة، على سبيل المثال عندما يتعرض الخلايا الشمسية إلى الانحناء، الإنديوم القطب أكسيد القصدير كسر بسهولة. وعلاوة على ذلك، الإنديوم هو مادة غالية ونادرة.

وفقا لذلك، والباحثين يدرسون البديل شفافة القطب المادي الإنديوم أكسيد القصدير، على سبيل المثال، الجرافين والفضة. لقد قدم أيضا مثال على ذلك، على سبيل المثال:

1) استخدم الباحثون MIT القطب الجرافين، وتطوير الخلايا الشمسية العضوية شفافة مرنة.

(المصدر: معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا)

2) وضعت الباحثون في جامعة جنوب الدنمارك عملية جديدة، واستخدام القائمة على الفضة نانو نمط، وعلى نطاق واسع تصنيع شفافة فيلم موصل كهربائي.

(المصدر: خيسوس ينيت، جامعة جنوب الدنمارك)

بالمقارنة مع المواد القطب الحالية، والفضة غير قابلة للتفتيت وأكثر مقاومة للتآكل الكيميائي. لذلك، للإلكترونيات مرنة وشاشة مرنة، الفيلم الفضة يوفر أداء عاليا وخيار دائم. وعلاوة على ذلك، يمكن أيضا أن تطبق الفيلم الفضة إلى خلية شمسية مرنة، المثبتة في النافذة، السقف أو حتى على الأجهزة الإلكترونية الشخصية.

وعلاوة على ذلك، فإن الفيلم الفضة والخلايا الشمسية قد تزيد من تعزيز كفاءة LED، ولكن كما أن لديها عيب: صعوبة إنتاج عالية.

ابتكار

لحل هذه المشكلة، وقد وضعت جامعة بوخوم وجامعة فوبرتال الباحثون طريقة تصنيع شفافة، فيلم فضة رقيقة جدا من التكنولوجيا الجديدة. ومن المتوقع أن تساعد هذه المادة فيلم شيدت الخلايا الشمسية كفاءة والثنائيات الباعثة للضوء الفضة. ومع ذلك، فإن الطرق الكيميائية التقليدية غير قادرة على صنع فيلم الفضة ضئيلة ونقية.

قاد فريق البحث المواد غير العضوية الكيمياء من جامعة بوخوم أنجانا ديفي وفريق القيادة نيلس BOYSEN، أستاذ باحث مع فريق البحث من جامعة فوبرتال الالكترونيات توماس ريدل التعاون في 27 سبتمبر 2018، في "ANGEWANDTE كيمي "نشرت مجلة على الانترنت ورقة على طريقة توليفة جديدة.

أنجانا ديفي ومختبر BOYSEN نيلس في جامعة بوخوم

(المصدر: RUB، Marquard)

تكنولوجيا

وأوضح نيلس BOYSEN: "أفلام رقيقة من الفضة المستخدمة لإنتاج السلائف حساسة للغاية للهواء والضوء." سيلفر السلائف يمكن تحقيق الاستقرار من الفلور والفوسفور والأكسجين. ذهب الباحثون في شرح :. "ومع ذلك، هذه العناصر ليست ملوثة فقط الفيلم، أيضا يلوث معدات الإنتاج" في دورات درجة الماجستير، وضعت BOYSEN وزملاؤه بديل لحل السلائف الفضة العاديين السؤال.

خلقت الباحثون في السلائف الكيميائية الفضة، حيث الفضية المحيطة حول أميد وcarbene. وحتى في حالة عدم وجود الفلور والفوسفور والأكسجين والعناصر الأخرى في هذه القضية، لا تزال مستقرة. وأظهروا طريقة جديدة لإيداع مقدمة من قبل الطبقة الذرية، قد يتم تطبيق فيلم الفضة إلى الأقطاب. في هذه العملية، يتم نقل السلائف الغازية إلى القطب العلوي والفيلم الفضة المودعة لسمك طبقة سوى عدد قليل من الذرات. بسبب هذا الفيلم رقيقة من الفضة هو الحال شفافة.

رقيقة فيلم الفضة تقع على الركيزة السيليكون (المصدر: RUB، Marquard)

قيمة

وقال أنجانا ديفي: "لأن هذه العملية يمكن أن تعمل تحت الضغط الجوي ودرجة حرارة منخفضة، هو الإنتاج الصناعي مواتية للغاية."

بعد سلسلة من الاختبارات، وقد أثبتت الباحثون استخدام فيلم الفضة المنتجة بهذه الطريقة نظيفة وموصل بالكهرباء. يختتم توماس ريدل: ".. من حيث التكنولوجيا العملية، والتنمية الناجحة من السلائف الاصطناعية الجديد هو طبقة رقيقة من الفضة يمهد الطريق نحو إنتاج الخلايا الشمسية عالية الكفاءة والقطب المستخدمة في المصباح، الذي الخطوة الأولى"

أكد أنجانا ديفي: "التعاون بين جامعة جامعة بوخوم من الكيميائيين والمهندسين فوبرتال أمر بالغ الأهمية لتحقيق النجاح."

الكلمة

الخلايا الشمسية، ورقيقة موصل، والفضة

المواد المرجعية

[1]

[2] نيلس BOYSEN، تيم هاسيلمان، سارة Karle، ديتليف Rogalla، ديتليف Theirich، مانويلا الشتاء، توماس ريدل، أنجانا ديفي: وN-الحلقية غير المتجانسة carbene أساس السلائف الفضة محسنة البلازما المكاني ترسب طبقة الذري للفضة الأغشية الرقيقة في الضغط الجوي ، ANGEWANDTE كيمي الطبعة الدولية، 2018، دوى: 10.1002 / anie.201808586