一种对金属进行构图的创新方法可以使下一代太阳能电池板更可持续

2019-10-10 10:18:15

华威大学化学系的科学家发现了一种新颖的金属图案图案,可以使下一代太阳能电池板更可持续,更便宜。银和铜是现代电子产品和太阳能电池中使用最广泛的电导体。然而,使这些金属图案化以形成所需的导线图案的常规方法是基于通过使用有害化学物质进行蚀刻或从昂贵的金属油墨中进行印刷来选择性地从膜中去除金属。

华威大学化学系的科学家已经开发出一种对这些金属进行构图的方法,对于大规模生产,由于没有金属废物或使用有毒化学物质,而且制造过程中没有任何浪费,这种方法可能被证明更具可持续性和便宜性。该方法与连续卷对卷处理兼容。

这项工作在8月13日发表在“ 材料地平线 ”杂志上的高级文章“通过凝结系数调制选择性沉积银和铜膜”中进行了报道。

得益于英国工程和物理科学研究委员会的115万英镑资助,罗斯·哈顿博士和西尔维娅·瓦拉格诺博士发现,通过简单的热沉积法将金属和银沉积在某些高度氟化的有机化合物的极薄薄膜上蒸发。

热蒸发已经被大规模地广泛使用,以在脆小包装的内部制作金属薄膜,有机氟化合物已经成为不粘锅的基础。

研究人员表明,有机氟层只有十亿分之一米的厚度才能有效,因此只需要很少量即可。

这种非常规的方法也使金属表面不受污染,哈顿认为这对于下一代传感器尤为重要,因为下一代传感器通常需要这些金属的未污染图案化膜作为可附着传感分子的平台。

为了帮助应对气候变化带来的挑战,需要可低成本生产的颜色可调,柔性且重量轻的太阳能电池,特别是对于传统的刚性硅太阳能电池不适合的应用,例如电动汽车和半自动汽车。 -建筑物的透明太阳能电池。

基于有机,钙钛矿或纳米晶体半导体薄膜的太阳能电池都有潜力满足这一需求,尽管它们都需要低成本,柔性的透明电极。哈顿和他的团队使用他们的方法来制造半透​​明的有机太阳能电池,在该半透明的有机太阳能电池中,顶部银电极上的图案每平方厘米有数百万个微小孔,这是无法通过任何其他可扩展方式直接在有机电子设备之上实现的。

华威大学化学系的哈顿博士评论说:

“这项创新使我们能够实现真正的柔性,透明电极的梦想,该电极可满足新兴的薄膜太阳能电池的需求,并具有从传感器到低辐射玻璃的众多其他潜在应用。”

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