前沿科技之新型導電塑料材料有望削減太陽電池面板成本

掃街 · 發表于 2010-5-5 08:27:51

普林斯頓大學研究人員研發出一項新的導電塑料生產技術，可能會有助于太陽電池面板的加工成本大幅降低。關于這項新技術的報告已經于3月8日發表在Proceedings
of the National Academy of Sciences的網絡版上[1]。
針對全球變暖和能源需求關注不斷升溫的情況，塑料有望成為取代銦錫氧化物（ITO）的最佳低成本選擇，ITO是目前一種用于太陽電池面板的昂貴導電材料。研究人員通過克服技術障礙，生產出具有柔韌性和導電性的透明塑料。
課題負責人、化學工程副教授Yueh-Lin
Loo表示：導電性的高分子材料研究已經有一段時間，但是為了使材料具有導電性，材料的某些有用功能也會相應降低。他們對這種材料進行光滑處理形成一種有用的外形結構，同時可保持較高的導電性。
由于塑料如同生物體一樣是碳基的物質，因而有機電子研究領域有希望生產新型的電子設備和開發新型的方法技術。但一直以來，都被模具塑料導電性的神秘損失所困擾。Loo表示，人們并不明白到底發生了什么。但他們發現：這種高分子材料模具在制造中形成一種剛性結構，阻止電流通過。因此，Loo和同事們開發了一種方法，對這種材料進行酸性處理，放松聚合物的結構。利用這種方式，制造了一種塑料晶體管（一種基本的電子組件），用于放大和轉換電子信號。然后通過將塑料印在表面生產出晶體管電極。
Loo對這種電路印刷工藝做出了很高的評價：這種電路印刷工藝意義重大，用印刷設備把裝有塑料材料的“墨盒”像打印機打印圖形那樣把這些塑料材料電路印制在一個表面上。
不僅如此，使用塑料材料還可以降低太陽電池面板的成本。Loo指出，ITO材料的價格過高，要降低塑料太陽電池的成本，需要找到一種ITO的替代物，而他們發明的高電導率塑料材料則可以透過陽光，是一種很好的ITO替代物。
另外，這項研究成果還有其他的實用意義。利用酸性處理過程可導致這種塑料材料的顏色發生變化的特性，人們可以用這種材料來檢測一些難以檢測的傳染病，比如患有耳疾的兒童身體容易生成酸性的氮氧化物，而在接觸這些酸性物質后，這種塑料材料的顏色會從黃色變成綠色。而耳疾既難于檢測，又是導致兒童聽力退化的主要因素。

earthling1983 · 發表于 2013-12-21 17:37:17

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