新型導(dǎo)電薄膜將推動(dòng)太陽能電池發(fā)展

近日韓國大學(xué)和芝加哥伊利諾伊大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新型的薄膜材料，該材料同時(shí)具備了導(dǎo)電、可彎曲、可拉伸、透明等特性。據(jù)了解，這種薄膜有助于制造更高效的太陽能電池板、柔性屏等高科技產(chǎn)品。

　　研究報(bào)告顯示，在那么多的特性組合中，透明性和導(dǎo)電性是這個(gè)材質(zhì)最有價(jià)值的地方。因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)材料分子中，帶有電荷的粒子通常會(huì)跟光發(fā)生作用，這就導(dǎo)致了導(dǎo)電材質(zhì)往往不透明的特性。但是研究團(tuán)隊(duì)發(fā)明的這種新材料是利用高導(dǎo)電性的銅纖維網(wǎng)制作而成的，光線可以經(jīng)過網(wǎng)孔間小洞，從而讓材質(zhì)具備透明性。

　　為了讓該材質(zhì)擁有如此豐富的特性，研究人員首先在薄膜的表面涂上了聚丙烯腈，一種具有可伸縮性的纖維高分子材質(zhì)。然后他們還在這種涂層上加入了濃度較低的金屬使之導(dǎo)電。經(jīng)過以上兩步而形成的材質(zhì)內(nèi)部具有巨大的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)具有較小的電阻，同時(shí)網(wǎng)間的間隙讓其擁有了92％的透明度。

　　該材料可以被運(yùn)用于太陽能電池板和智能窗戶上的透明導(dǎo)電電極（TCEs）。據(jù)記者了解到，現(xiàn)在工業(yè)上制作TCEs的標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)是摻雜著銦的錫氧化物（ITO）。但是用銦來制作TCEs的缺點(diǎn)是它很脆，雖具有透明性卻犧牲了導(dǎo)電性。而且，有研究報(bào)告指出，銦會(huì)有用完的一天。因此該材質(zhì)由于成本低廉且來源豐富，很有可能替代ITO并成為更高效的電子元件。

　　在另一個(gè)層面上說，這種鍍銅納米纖維也創(chuàng)造了一個(gè)世界紀(jì)錄，因?yàn)樗鼘⒏咄该鞫群偷碗娮璧奶匦哉系搅艘环N材料中，這在之前是不曾發(fā)現(xiàn)過的。同時(shí)，它還擁有優(yōu)越的機(jī)械性能。研究人員稱，該膜可以拉伸580％，與此同時(shí)仍然保持其五分之一的導(dǎo)電率。它甚至可以再5mm的半徑內(nèi)折疊超過上千次而保持性能不變。

　　除了在觸摸屏、太陽能電池、柔性顯示屏上的應(yīng)用，研究人員還透露，他們能將這種纖維用于其他物質(zhì)的表面，比如利用納米材質(zhì)創(chuàng)造出一個(gè)高效散熱的新材料。

　　團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)者Yoon還告訴記者，它的用途是多樣性的，人們可以根據(jù)它的幾個(gè)特性挖掘更多的用途，比如利用電阻加熱原理，將這種膜作為智能窗中加熱器的理想材料。