Científicos del Departamento de Química de la Universidad de Warwick han descubierto 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 modelado de estos metales para hacer el patrón deseado de líneas conductoras se basan en la eliminación selectiva del metal de una película mediante el grabado con productos químicos nocivos o la impresión con tintas metálicas costosas.

Científicos del Departamento de Química de la Universidad de Warwick, han desarrollado una forma de modelar estos metales que probablemente resultará mucho más sostenible y más barata para la producción a gran escala, porque no hay residuos metálicos ni uso de productos químicos tóxicos, y el método de fabricación es compatible con el procesamiento continuo de rollo a rollo.

El trabajo se informa en el artículo "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 Materiales Horizontes .

Gracias a la financiación de 1,15 millones de libras esterlinas 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 se deposita por simple evaporación térmica.

La evaporación térmica ya se usa ampliamente a gran escala para hacer la película delgada de metal en el interior de los paquetes crujientes. y los compuestos organofluorados ya son un lugar común como base de las ollas de cocción antiadherentes.

Los investigadores han demostrado que la capa de organofluorado solo necesita tener un espesor de 10 mil millonésimas de metro para ser efectiva. por lo que solo se necesitan pequeñas cantidades.

Este enfoque poco convencional también deja la superficie del metal incontaminada, que Hatton cree que será particularmente importante para los sensores de próxima generación, que a menudo requieren películas estampadas no contaminadas de estos metales como plataformas sobre las que se pueden unir las moléculas de detección.

Para ayudar a abordar los desafíos que plantea el cambio climático, existe la necesidad de ajustar el color, células solares flexibles y ligeras que se pueden producir a bajo costo, particularmente para aplicaciones en las que las células solares de silicio rígidas convencionales no son adecuadas, como en coches eléctricos y células solares semitransparentes para edificios.

Células solares basadas en películas delgadas de orgánicos, Los semiconductores de perovskita o nanocristales tienen potencial para satisfacer esta necesidad, aunque todos requieren un bajo costo, electrodo transparente flexible. Hatton y su equipo han utilizado su método para fabricar células solares orgánicas semitransparentes en las que el electrodo de plata superior está modelado con millones de pequeñas aberturas por centímetro cuadrado. que no se puede lograr por ningún otro medio escalable directamente sobre 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 ser verdaderamente flexible, electrodos transparentes adaptados 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 ".