前沿科技之新型导电塑料材料有望削减太阳电池面板成本

扫街

普林斯顿大学研究人员研发出一项新的导电塑料生产技术，可能会有助于太阳电池面板的加工成本大幅降低。关于这项新技术的报告已经于3月8日发表在Proceedings
of the National Academy of Sciences的网络版上[1]。
) w- }5 q" n- ^) `) E  W1 Y) a) R针对全球变暖和能源需求关注不断升温的情况，塑料有望成为取代铟锡氧化物（ITO）的最佳低成本选择，ITO是目前一种用于太阳电池面板的昂贵导电材料。研究人员通过克服技术障碍，生产出具有柔韧性和导电性的透明塑料。
课题负责人、化学工程副教授Yueh-Lin
. f5 t* o1 Z# C) l! DLoo表示：导电性的高分子材料研究已经有一段时间，但是为了使材料具有导电性，材料的某些有用功能也会相应降低。他们对这种材料进行光滑处理形成一种有用的外形结构，同时可保持较高的导电性。
) L4 Q& D; a) r2 r( c$ ?: _2 Q由于塑料如同生物体一样是碳基的物质，因而有机电子研究领域有希望生产新型的电子设备和开发新型的方法技术。但一直以来，都被模具塑料导电性的神秘损失所困扰。Loo表示，人们并不明白到底发生了什么。但他们发现：这种高分子材料模具在制造中形成一种刚性结构，阻止电流通过。因此，Loo和同事们开发了一种方法，对这种材料进行酸性处理，放松聚合物的结构。利用这种方式，制造了一种塑料晶体管（一种基本的电子组件），用于放大和转换电子信号。然后通过将塑料印在表面生产出晶体管电极。
, D, U: Y7 K7 g% X, Q) v+ PLoo对这种电路印刷工艺做出了很高的评价：这种电路印刷工艺意义重大，用印刷设备把装有塑料材料的“墨盒”像打印机打印图形那样把这些塑料材料电路印制在一个表面上。
不仅如此，使用塑料材料还可以降低太阳电池面板的成本。Loo指出，ITO材料的价格过高，要降低塑料太阳电池的成本，需要找到一种ITO的替代物，而他们发明的高电导率塑料材料则可以透过阳光，是一种很好的ITO替代物。
另外，这项研究成果还有其他的实用意义。利用酸性处理过程可导致这种塑料材料的颜色发生变化的特性，人们可以用这种材料来检测一些难以检测的传染病，比如患有耳疾的儿童身体容易生成酸性的氮氧化物，而在接触这些酸性物质后，这种塑料材料的颜色会从黄色变成绿色。而耳疾既难于检测，又是导致儿童听力退化的主要因素。

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