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用于太阳能电池的超薄透明银膜

2019-04-05 17:06:36来源:

波鸿鲁尔大学和伍珀塔尔大学的研究人员开发了一种新的透明超薄银膜制造工艺。该材料可以帮助构建高效的太阳能电池和发光二极管。然而,传统的化学方法还不能生产超薄和纯银薄膜。由位于波鸿的无机材料化学研究组的Anjana Devi教授和Nils Boysen教授组成的团队与伍珀塔尔电子器件系主任Thomas Riedl教授合作,在期刊上发表了一篇关于新合成方法的文章。Angewandte Chemie。

新的前体化学

“用于制造超薄银膜的前体对空气和光线非常敏感,”Nils Boysen解释道。银前体可以用氟,磷或氧稳定。“然而,这些元素会污染薄膜以及用于生产的设备,”研究人员继续说道。在他的硕士论文过程中,博森和他的同事开发了一种替代解决方案来解决与普通银前体相关的问题。

研究人员创造了一种化学银前体,其中银被酰胺和卡宾包围,即使没有氟,磷或氧等元素,它也能保持稳定。他们证明可以通过原子层沉积将银薄膜应用于具有新前体的电极。在该过程中,将气态前体输送到电极,并在那里沉积银膜作为厚度仅为几个原子的层。因为它很薄,银膜是透明的。

“由于该工艺可在大气压和低温下操作,因此工业生产的条件非常有利,”Anjana Devi说。

高效太阳能电池和灯的机会

经过一系列测试,研究人员表明,使用这种方法制造的薄银膜是纯净且导电的。“就工艺技术而言,新型前体的成功合成为超薄银膜的开发铺平了道路,”Thomas Riedl总结道。“这是生产用于高效太阳能电池和灯的新型电极的第一步。”

“来自波鸿的化学家和伍珀塔尔的工程师之间的合作是成功的关键,”Anjana Devi强调说。