PHƯƠNG PHÁP RẺ HƠN, NHANH HƠN VÀ THÂN THIỆN VỚI MÔI TRƯỜNG HƠN ĐỂ CHẾ TẠO PIN MẶT TRỜI VÀ LINH KIỆN ĐIỆN TỬ

8/19/2019 7:27 AM
Các nhà khoa học thuộc Khoa Hóa học tại Đại học Warwick đã sáng tạo ra cách để in hoa văn lên kim loại, mang tới tiềm năng lớn cho thế hệ tấm pin mặt trời tiếp theo bền vững hơn và rẻ hơn.

Bạc và đồng là những chất dẫn điện được sử dụng rộng rãi nhất trong các thiết bị điện tử và pin mặt trời hiện đại. Tuy nhiên, các phương pháp thông thường để tạo ra hoa văn trên các kim loại này thường loại bỏ có chọn lọc kim loại khỏi màng in bằng cách sử dụng các hóa chất độc hại hoặc in từ mực kim loại tốn kém.

Gần đây, các nhà khoa học thuộc Khoa Hóa học tại Đại học Warwick, đã tìm ra cách chế tạo các kim loại này bền vững hơn và rẻ hơn cho sản xuất quy mô lớn, vì không có chất thải kim loại hoặc sử dụng hóa chất độc hại và chế tạo phương pháp tương thích với quy trình cuộn (roll-to-roll) liên tục.


patterned metal

Một ví dụ về mẫu kim loại có hoa văn (Ảnh: University of Warwick)

Công trình này được công bố trên tạp chí Materials Horizons ("Selective deposition of silver and copper films by condensation coefficient modulation").  N
hờ sự tài trợ 1,15 triệu bảng Anh từ Hội đồng nghiên cứu khoa học vật lý và kỹ thuật Vương quốc Anh, Tiến sĩ Ross Hatton và Tiến sĩ Silvia Varagnolo đã phát hiện ra rằng bạc và đồng không ngưng tụ trên các màng cực mỏng của các hợp chất hữu cơ có hàm lượng flo cao khi lắng đọng kim loại bằng phương pháp bốc bay nhiệt.

Để giúp giải quyết các thách thức do biến đổi khí hậu, chúng ta cần có các pin mặt trời có thể điều chỉnh màu sắc, linh hoạt và nhẹ, có thể sản xuất với chi phí thấp, đặc biệt là cho các ứng dụng mà pin mặt trời silicon rắn thông thường không phù hợp như trong xe điện và pin mặt trời bán trong suốt dùng trong các tòa nhà.

Các pin mặt trời dựa trên các màng mỏng làm từ các chất bán dẫn hữu cơ, perovskite hoặc tinh thể nano đều có tiềm năng rất lớn để đáp ứng nhu cầu này, mặc dù chúng đều cần một điện cực trong suốt linh hoạt, chi phí thấp. Hatton và nhóm của ông đã chế tạo thành công pin mặt trời hữu cơ bán trong suốt, trong đó điện cực bạc trên cùng có hoa văn với hàng triệu khẩu độ nhỏ trên mỗi cm vuông, điều đã không thể đạt được trên thiết bị điện tử hữu cơ bằng bất kỳ phương tiện nào trước đây.

Tiến sĩ Hatton từ Khoa Hóa học tại Đại học Warwick nhận xét: "Sự đổi mới này cho phép chúng tôi thực hiện ước mơ về các điện cực trong suốt, linh hoạt phù hợp với nhu cầu của thế hệ pin mặt trời màng mỏng mới nổi, cũng như có nhiều ứng dụng tiềm năng khác từ cảm biến đến kính cản nhiệt (low-emissivity glass)."
 

CHUYÊN MỤC