Películas de plata ultrafinas transparentes para celdas solares



Películas de plata ultrafinas transparentes para celdas solares
Películas de plata ultrafinas transparentes para celdas solares

Las nuevas películas de plata pueden aumentar la eficiencia de las células solares y los diodos emisores de luz. Sin embargo, han sido difíciles de fabricar.

Investigadores de Ruhr-Universität Bochum y la Universidad de Wuppertal han desarrollado un nuevo proceso de fabricación de películas de plata ultrafinas transparentes. El material puede ayudar a construir células solares altamente eficientes y diodos emisores de luz. Sin embargo, los métodos químicos tradicionales no han podido producir películas de plata ultrafinas y puras. Un equipo encabezado por la profesora Anjana Devi y Nils Boysen del grupo de investigación con sede en Bochum Inorganic Materials Chemistry, en colaboración con el grupo del profesor Thomas Riedl de la cátedra de dispositivos electrónicos en Wuppertal, publicó un artículo sobre un nuevo método de síntesis en la revista Angewandte Chemie. El artículo fue publicado en línea el 27 de septiembre de 2018.

Nueva química precursora

“Los precursores para la fabricación de películas de plata ultrafinas son muy sensibles al aire y la luz”. Explica Nils Boysen. Los precursores de plata pueden estabilizarse con flúor, fósforo u oxígeno. “Sin embargo, estos elementos contaminan las películas delgadas y el equipo utilizado para la producción”, continúa el investigador. En el curso de su tesis de maestría, Boysen y sus colegas desarrollaron una solución alternativa para abordar los problemas asociados con los precursores de plata comunes.

Los investigadores crearon un precursor químico de plata, donde la plata está rodeada por una amida y un carbeno. Incluso es estable sin elementos como flúor, fósforo u oxígeno. Demostraron que se puede aplicar una película delgada de plata a un electrodo con el nuevo precursor por deposición de la capa atómica. En el proceso, el precursor gaseoso se transporta al electrodo. Y una película de plata se deposita allí como una capa con un grosor de apenas unos pocos átomos. Debido a que es tan delgada, la película de plata es transparente.

“Dado que el proceso se puede operar bajo presión atmosférica y a bajas temperaturas, las condiciones para la producción industrial son bastante favorables”. Dice Anjana Devi.

Una oportunidad para células solares y luces altamente eficientes.

Después de una serie de pruebas, los investigadores demostraron que las películas de plata delgada fabricadas con este método son puras y eléctricamente conductoras. “En lo que respecta a la tecnología de proceso, la síntesis exitosa del nuevo precursor allana el camino para el desarrollo de películas de plata ultra delgadas”. Concluye Thomas Riedl. “Constituye un primer paso hacia la producción de nuevos electrodos para células y luces solares altamente eficientes”.

“La colaboración entre los químicos de Bochum y los ingenieros de Wuppertal fue la clave del éxito”. Destaca Anjana Devi.


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