Uma forma inovadora de padronizar metais foi descoberta por cientistas do Departamento de Química da Universidade de Warwick, o que poderia tornar a próxima geração de painéis solares mais sustentável e mais barata.

Prata e cobre são os condutores elétricos mais amplamente usados ​​na eletrônica moderna e nas células solares. Contudo, os métodos convencionais de padronização desses metais para fazer o padrão desejado de linhas condutoras baseiam-se na remoção seletiva de metal de um filme por gravação usando produtos químicos prejudiciais ou impressão de tintas metálicas caras.

Cientistas do Departamento de Química da Universidade de Warwick, desenvolveram uma forma de padronizar esses metais que provavelmente se mostrará muito mais sustentável e mais barata para a produção em grande escala, porque não há resíduos de metal ou uso de produtos químicos tóxicos, e o método de fabricação é compatível com o processamento contínuo rolo a rolo.

O trabalho é relatado no artigo "Deposição seletiva de filmes de prata e cobre por modulação do coeficiente de condensação, "publicado como artigo avançado em 13 de agosto na revista Horizontes de materiais .

Graças ao financiamento de £ 1,15 M do Conselho de Pesquisa de Engenharia e Ciências Físicas do Reino Unido, O Dr. Ross Hatton e a Dra. Silvia Varagnolo descobriram que a prata e o cobre não se condensam em filmes extremamente finos de certos compostos orgânicos altamente fluorados quando o metal é depositado por simples evaporação térmica.

A evaporação térmica já é amplamente utilizada em grande escala para fazer a fina película de metal no interior de pacotes de batata frita, e compostos organofluorados já são comuns como base de panelas antiaderentes.

Os pesquisadores mostraram que a camada de organofluorado precisa ter apenas 10 bilionésimos de metro de espessura para ser eficaz, e assim, apenas pequenas quantidades são necessárias.

Esta abordagem não convencional também deixa a superfície do metal sem contaminação, que Hatton acredita que será particularmente importante para os sensores de próxima geração, que muitas vezes requerem filmes padronizados não contaminados desses metais como plataformas nas quais as moléculas de detecção podem ser anexadas.

Para ajudar a enfrentar os desafios impostos pelas mudanças climáticas, há uma necessidade de ajuste de cores, células solares flexíveis e leves que podem ser produzidas a baixo custo, particularmente para aplicações onde células solares de silício rígido convencionais são inadequadas, como em carros elétricos e células solares semitransparentes para edifícios.

Células solares baseadas em filmes finos de orgânicos, Perovskita ou semicondutores nanocristais têm potencial para atender a essa necessidade, embora todos exijam um custo baixo, eletrodo transparente flexível. Hatton e sua equipe usaram seu método para fabricar células solares orgânicas semitransparentes nas quais o eletrodo de prata superior é padronizado com milhões de pequenas aberturas por centímetro quadrado, que não pode ser alcançado por qualquer outro meio escalonável diretamente no topo de um dispositivo eletrônico orgânico.

O Dr. Hatton, do Departamento de Química da Universidade de Warwick, comenta:

"Essa inovação nos permite realizar o sonho de ser verdadeiramente flexível, eletrodos transparentes adequados às necessidades da geração emergente de células solares de película fina, além de ter inúmeras outras aplicações potenciais que variam de sensores a vidro de baixa emissividade. "