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新的納米加工技術打開門對未來世代的太陽能電池

Published on November 15, 2010 at 6:15 PM

能源部阿貢國家實驗室的美國能源部的科學家已經開始使用分子“樣板”鋪平了道路,以新材料,可能會發現,太陽能電池,催化劑和光子晶體的後代。

在阿貢國家實驗室的納米材料和能源系統部中心的研究人員已經開發順序滲透合成(SIS),依賴於建立到可以種植其他材料的自組裝納米化學域的一種技術稱為。在這種技術中,由大分子組成的一個電影叫嵌段共聚物為模板,為創造一個高度可調的圖案材料的行為。

這種嵌段共聚物膜材料的特性分成不同的區域傾向。

這種新方法代表一個原子層沉積(ALD),為流行的技術,經常是由阿貢國家實驗室的科學家使用合成材料的延伸。而不是僅僅分層二維電影的另一個不同的納米材料,然而,SIS允許科學家構建具有更複雜的幾何形狀的材料。

“這項新技術使我們能夠創建,只是沒有可能單靠 ALD或嵌段共聚物材料,賽斯說:”親愛的,阿貢國家實驗室的nanoscientist的幫助與阿貢國家實驗室的化學家傑夫攔合作開發的SIS。 “有能力控制我們正在做其化學成分,打開門到整個宇宙,新材料以及材料的幾何的。”

據達林,該技術的成功依靠獨特的化學嵌段共聚物。每個嵌段共聚物化學兩個不同的亞基組成,例如,一個亞基可能對水的親和力,而其他可能會排斥水。在這種情況下,像尋找一樣,建立一個穿插的同質區域的異構矩陣。

,“達林說:”你可以認為一個嵌段共聚物像一雙分子連體雙胞胎其中一個喜歡說話,喜歡靜靜閱讀。 “如果你把一堆這些雙胞胎一起在一個房間裡,健談的要盡量靠近健談的和讀者去嘗試附近的讀者,但他們不能簡單地全部單獨自己無論是在房間的一面,它的這一行動,給了我們,我們正在尋找的幾何形狀。“

根據最初的基板,嵌段共聚物,以及材料科學家使用的處理,可以形成地區有許多不同的形狀,球形,圓柱形到平面。雖然有許多類型的嵌段共聚物,一般不能作為廣泛的無機材料的目的陣列。的挑戰,根據達令,是把嵌段共聚物的自組裝與功能無機材料。

使用SIS取決於如何嵌段共聚物的化學和形態的ALD技術的化學相互作用產生的物質的物理和化學性質。 “我們可以度身訂造方式比以往更精確的,我們以前,我們的材料合成的努力,”達林說。

達林和攔在阿貢國家實驗室的度過自己的職業生涯大部分集中於開發新類型的材料,包括太陽能電池相結合的有機和無機成分的發展。他們認為,SIS可以生成材料的類型,將驅動器基本的太陽能技術,以更高的效率和更低的成本。

“我們的太陽能能源的未來沒有一個適合所有的解決方案,”埃蘭說。 “我們需要調查與許多不同的材料許多不同的角度的問題,SIS將給予研究人員像我們很多新的攻擊路線。”

Last Update: 4. October 2011 23:51

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