Новые перерабатываемые наномешские электроды для недорогой оптоэлектроники

Новые перерабатываемые наномешские электроды для недорогой оптоэлектроники

Ученые из Австралии доказали высокий потенциал использования нового типа гибких, пригодных для повторного использования электродов для изготовления недорогих сенсорных экранов, солнечных элементов, окон следующего поколения, реагирующих на изменения и носимые «электронные скины».

TiO 2 / Au / TiO 2 наномеш на ПЭТ подложке в виде прозрачной и гибкой схемы с рисунком кенгуру для освещения синего светодиода. Изображение предоставлено: д-р Tengfei Qiu.

Такие материалы производятся посредством простого и экономичного процесса изготовления и могут служить альтернативой обычным прозрачным проводящим оксидам, таким как оксид индия и олова (ITO). ITO является неотъемлемым компонентом практически всех дисплеев смартфонов, экранов ноутбуков и тонкопленочных солнечных элементов, но его стоимость неуклонно растет из-за его дефицита и по своей природе ограничена его хрупкой природой.

Помимо экономичных, высокоэффективных фотоэлектрических солнечных элементов, сенсорных экранов смартфонов и компьютерных дисплеев, счета за электроэнергию для дома можно было бы сократить в более долгосрочной перспективе, а электроды можно использовать для создания интеллектуальных окон, которые могут электрически менять цвет и стать прозрачным или непрозрачным.

Характеристики материала превосходны, коэффициент передачи выше 90% и высокая электропроводность конкурируют с эталоном ITO . »

Д-р Эсер Акиноглу, автор исследований, Центр передовых технологий ARC в науке об экситонах

В ожидании потенциального коммерческого применения исследования Акиноглу добавил: « В принципе, вы должны иметь возможность интегрировать эту технологию в промышленную рулонную печать ».

Для получения этих электродов использовалась методика осаждения, известная как литосферная литография. В этом методе предпочтительная комбинация материалов выпаривается в наноразмерную структуру. Ученые из Университета Квинсленда и ARC Center of Excellence in Exciton Science опубликовали результаты исследования в журнале Advanced Functional Materials .

Электроды из диэлектрика / металла / диэлектрика (D / M / D) в наномешах, созданные с использованием этого метода, демонстрировали точно контролируемую ширину проволоки, размер перфорации и равномерное распределение отверстий, что давало превосходную прочность на изгиб, высокую пропускную способность и низкое сопротивление листа ( который уменьшает потерю напряжения).

Мы предложили стратегию, чтобы сделать теневую область металлического наномеша очень прозрачной, путем интеграции D / M / D структур в систему наномеша. Прозрачные наномешевые пленки с D / M / D-слоистой структурой ранее не изучались. Простой и рентабельный метод наносферной литографии может быть применен для изготовления разнообразных слоистых наномеш-материалов . ”

Д-р Tengfei Qiu, ведущий автор исследования, Университет Квинсленда

Кроме того, в некоторых гибких электрохромных применениях электроды даже демонстрировали возможность повторного использования, тем самым улучшая возможности механизма как жизнеспособной, устойчивой альтернативы стандартным производственным материалам и процессам.

Обсуждая эту пригодную для повторного использования характеристику, доктор Акиноглу заявил: « Это означает, что если вы сделаете устройство, подобное электрохромному окну, которое может ухудшить функциональность после его срока службы, вы можете разобрать его, промыть, промыть электроды и повторно использовать их для другого устройства . »

Для исследователей следующим шагом вперед было бы изучение потенциала, продемонстрированного в этом исследовании, для достижения аналогичных результатов в более широком масштабе с долгосрочной целью получения таких же результатов в коммерчески выполнимой емкости.

Вы хотите повысить прозрачность, снизить сопротивление листа и повысить прочность на механические нагрузки и повысить гибкость . И вы хотите иметь возможность изготовить его на крупномасштабной территории по низкой цене . »

Д-р Эсер Акиноглу, автор исследований, Центр передовых технологий ARC в науке об экситонах

По словам профессора Лянчжоу Вана, старшего автора исследования, « Эта работа вдохновит на создание прозрачных проводящих пленок с новыми функциями, такими как гибкость и возможность повторного использования, что станет отличной платформой для экологически чистой оптоэлектроники следующего поколения

Журнал Ссылка:

Цю Т., и др. . (2020) Трехслойные пленки Nanomesh с настраиваемой смачиваемостью в качестве высокопрозрачных, гибких и пригодных для повторного использования электродов. Усовершенствованные функциональные материалы . doi.org/10.1002/adfm.202002556.

Источник: https://excitonscience.com/

Source link