波鴻魯爾大學和伍珀塔爾大學的研究人員開發(fā)了一種新的透明超薄銀膜制造工藝。該材料可以幫助構(gòu)建高效的太陽能電池和發(fā)光二極管。然而，傳統(tǒng)的化學方法還不能生產(chǎn)超薄和純銀薄膜。由位于波鴻的無機材料化學研究組的Anjana Devi教授和Nils Boysen教授組成的團隊與伍珀塔爾電子器件系主任Thomas Riedl教授合作，在期刊上發(fā)表了一篇關(guān)于新合成方法的文章。Angewandte Chemie。

新的前體化學

“用于制造超薄銀膜的前體對空氣和光線非常敏感，”Nils Boysen解釋道。銀前體可以用氟，磷或氧穩(wěn)定。“然而，這些元素會污染薄膜以及用于生產(chǎn)的設(shè)備，”研究人員繼續(xù)說道。在他的碩士論文過程中，博森和他的同事開發(fā)了一種替代解決方案來解決與普通銀前體相關(guān)的問題。

研究人員創(chuàng)造了一種化學銀前體，其中銀被酰胺和卡賓包圍，即使沒有氟，磷或氧等元素，它也能保持穩(wěn)定。他們證明可以通過原子層沉積將銀薄膜應(yīng)用于具有新前體的電極。在該過程中，將氣態(tài)前體輸送到電極，并在那里沉積銀膜作為厚度僅為幾個原子的層。因為它很薄，銀膜是透明的。

“由于該工藝可在大氣壓和低溫下操作，因此工業(yè)生產(chǎn)的條件非常有利，”Anjana Devi說。

高效太陽能電池和燈的機會

經(jīng)過一系列測試，研究人員表明，使用這種方法制造的薄銀膜是純凈且導電的。“就工藝技術(shù)而言，新型前體的成功合成為超薄銀膜的開發(fā)鋪平了道路，”Thomas Riedl總結(jié)道。“這是生產(chǎn)用于高效太陽能電池和燈的新型電極的第一步。”

“來自波鴻的化學家和伍珀塔爾的工程師之間的合作是成功的關(guān)鍵，”Anjana Devi強調(diào)說。