Científicos del Departamento de Química de la Universidad de Warwick descubrieron una forma innovadora de modelar metales, lo que podría hacer que la próxima generación de paneles solares sea más sostenible y más barata.
La plata y el cobre son los conductores eléctricos más utilizados en la electrónica moderna y las células solares. Sin embargo, los métodos convencionales de modelar estos metales para hacer el patrón deseado de líneas conductoras se basan en la eliminación selectiva de metal de una película mediante grabado con productos químicos nocivos oimpresión desde costosas tintas metálicas.
Los científicos del Departamento de Química de la Universidad de Warwick, han desarrollado una forma de modelar estos metales que probablemente sea mucho más sostenible y más barata para la producción a gran escala, porque no hay desperdicio de metal o uso de productos químicos tóxicos, yel método de fabricación es compatible con el procesamiento continuo de rollo a rollo.
El trabajo se informa en el documento 'Deposición selectiva de películas de plata y cobre por modulación del coeficiente de condensación' publicado como artículo avanzado el 13 de agosto en la revista Horizontes de materiales .
Gracias a la financiación de £ 1.15 M del Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Físicas del Reino Unido, el Dr. Ross Hatton y la Dra. Silvia Varagnolo han descubierto que la plata y el cobre no se condensan en películas extremadamente delgadas de ciertos compuestos orgánicos altamente fluorados cuando el metal es depositado porevaporación térmica simple.
La evaporación térmica ya se usa ampliamente a gran escala para hacer la delgada película de metal en el interior de paquetes crujientes, y los compuestos organofluorados ya son un lugar común como base de sartenes antiadherentes.
Los investigadores han demostrado que la capa de organofluorina solo necesita tener 10 mil millonésimas de metro de espesor para ser efectiva, por lo que solo se necesitan pequeñas cantidades.
Este enfoque no convencional también deja la superficie del metal sin contaminar, lo que Hatton cree que será particularmente importante para los sensores de la próxima generación, que a menudo requieren películas estampadas no contaminadas de estos metales como plataformas en las que se pueden unir las moléculas de detección.
Para ayudar a abordar los desafíos planteados por el cambio climático, existe la necesidad de células solares de colores ajustables, flexibles y livianas que se puedan producir a bajo costo, particularmente para aplicaciones donde las células solares de silicio rígido convencionales no son adecuadas, como en los autos eléctricosy células solares semitransparentes para edificios.
Las células solares basadas en películas delgadas de semiconductores orgánicos, de perovskita o de nanocristales tienen potencial para satisfacer esta necesidad, aunque todas requieren un electrodo transparente flexible y de bajo costo. Hatton y su equipo han utilizado su método para fabricar semitransparentescélulas solares orgánicas en las que el electrodo de plata superior está diseñado con millones de pequeñas aberturas por centímetro cuadrado, que no puede lograrse por ningún otro medio escalable directamente encima de un dispositivo electrónico orgánico.
El Dr. Hatton del Departamento de Química de la Universidad de Warwick comenta :
"Esta innovación nos permite hacer realidad el sueño de electrodos transparentes y realmente flexibles que se adapten a las necesidades de la generación emergente de células solares de película delgada, además de tener muchas otras aplicaciones potenciales que van desde sensores hasta vidrio de baja emisividad".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Warwick . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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