有了这种透明的塑料,窗户就可以变成太阳能导体发电

在努力改进大触摸屏、LED光面板和窗户红外太阳能电池的同时,密歇根大学的研究人员还使塑料变得导电,并使其变得更加透明。


他们提供了一种方法,通过创建三层防反射表面来帮助其他研究人员找到电导率和透明度之间的最佳平衡点。导电金属层夹在两种“电介质”材料之间,使得光可以很容易地通过。这些介电材料会减少塑料和导电金属层的反射。


领导这项研究的密歇根大学电子工程和计算机科学教授Jay Guo说:“我们开发了一种方法,使镀膜具有高透明度、高导电性、低雾度、优异的柔韧性、易于制作以及与不同表面的良好相容性。”


此前,Guo的团队已经证明,在塑料板上加一层金属(一层非常薄的银)使塑料板导电是可能实现的,其本身会减少大约10%的光透射。


塑料的透光率略低于玻璃,但通过防反射镀膜就可以提高塑料的透明度。Guo和他的同事、南京科技大学的客座教授Dong Liu意识到,他们可以制造出一种导电的防反射镀膜。


研究的第一作者Chengang Ji说:“人们理所当然地认为导电层的透光率低于基片,但是我们的研究显示情况并非如此。”


在这种情况下,研究小组选择的电介质是氧化铝和氧化锌。在靠近光源的一侧,氧化铝反射回光源的光比塑料表面要少;然后是由银和少量铜组成的金属层,只有6.5纳米厚;然后是帮助引导光进入塑料表面的氧化锌。一些光仍然会在塑料与空气接触的另一边被反射回来,但总的来说,光的传输比只使用塑料要好。透光率为88.4%,而仅塑料的透光率为88.1%。


有了这些理论结果,研究小组预计,其他研究人员也能设计出类似的三明治式柔性高透明导体,这种导体比单用塑料的透光度更高。


Liu说:“我们告诉人们,对于目标电导率来说,电介质-金属-电介质的导体结构可以变得有多透明。我们还告诉了他们如何逐步实现高透光率。”


方法就是选择合适的电介质,然后计算出每个电介质的合适厚度,以抑制薄金属的反射。一般来说,在塑料和金属之间的材料应具有较高的折射率,而靠近显示器或光源的材料应具有较低的折射率。


Guo正在继续推动这项技术的发展,他正在合作一个项目,将太阳能电池中的透明导体安装在窗户上,它们可以吸收红外光并将其转化为电能,同时留下可见光谱来照亮房间。他还提出大型面板交互式显示器,以及可以像后窗一样融化冰的汽车挡风玻璃。


相关推荐

中科院与中石化联合完成“铁系催化丁戊橡胶技术”国际先进

有望解决我国溶聚丁苯橡胶严重依赖进口难题  7月23日,由中国科学院青岛生物能源与过程研究所(山东能源研究院)和中石化巴陵石油化工有限公司联合完成的“铁系催化丁戊橡胶合成与应用关键技术”项目通过了...

2022-07-29     中国化工报

华东理工化工学院锂硫电池研究获进展

    近日,华东理工大学化工学院功能炭材料研究团队合成了一种“双功能”石墨烯介孔二氧化锡(SnO₂)/二硒化锡(SnSe₂)纳米片用作锂硫电池的隔膜修饰层(G-mSnO₂/SnSe₂),展现出...

2022-07-25     中国化工报

华东理工大学化工学院锂硫电池研究取得新进展

   近日,国际知名学术期刊ACSNano以“介孔石墨烯弥散异质结锡基锂硫电池隔膜涂层新体系”为题,在线报道了华东理工大学化工学院功能炭材料研究团队在锂硫电池领域研究的新进展。  锂硫电池因...

2022-07-12     中化新网

东明石化、中国石油大学等联合研发原油催化裂解制烯烃成套技术通过鉴定

   7月11日,记者从中国石油和化学工业联合会获悉,由山东东明石化集团有限公司、中国石油大学(华东)和上海卓然工程技术股份有限公司联合研发的“原油催化裂解制烯烃(UPC)成套技术”成功通过鉴定...

2022-07-12     中化新网

兰州石化乙烯厂成功研发高流动性聚乙烯注塑料新产品

    6月13日,兰州石化乙烯厂30万吨/年全密度聚乙烯装置成功转产高流动性聚乙烯注塑料DMDA8920,丰富了聚乙烯产品种类,强力推进提质增效价值创造行动。    高流动性聚乙烯产...

2022-06-20     中化新网

埃万特推出新款热塑性弹性体材料

     6月2日,埃万特宣布推出一系列全新的Versaflex热塑性弹性体材料。据悉,该材料作为硅橡胶的替代品,专为符合欧洲和北美法规体系关于油脂类食品接触制品迁移量测试标准而开发的Versaf...

2022-06-20     中国化工报