【大紀元4月19日訊】(大紀元記者鄧振梁編譯報導)由普林斯頓大學華裔副教授盧樂琳(Yueh-Lin Loo,音譯)領導的團隊,最新開發出來的生產導電塑膠的技術可以大大的降低太陽能板的製造成本。研究人員擴展了更廣泛的電子設備材料使用範圍,克服技術障礙後,半透明可塑性塑膠能夠導電。
根據盧教授表示,隨著越來越受關注的全球變暖化議題和能源的需求,塑膠代表了低成本,可替代氧化銦錫(indium tin oxide,ITO),一種目前使用在太陽能板的昂貴導電材料。
她說:「導電聚合物(塑膠)已經存在很長時間了,但在處理他們的過程中,他們的導電能力降低」。
「我們已經知道如何使其成為有用的形式,同時又保持高導電性。」
這區塊的研究稱為「有機電子產品」,因為塑膠和生物一樣,都是含碳的,現在要生產新型電子設備,
以現有的製造技術而言,無法讓塑膠導電。
盧樂琳表示:「我們發現,增加聚合物的可塑性,使其結構不要被困在一個僵化的形式,因為那樣會阻止電流的通行。」
一旦他們了解基本的問題,盧和她的同事開發出一種方法,把他們的塑膠酸化後,使其結構放鬆,從而可使塑膠被加工成所需要的形式。
使用這種方法,他們能夠使塑膠晶體管,一個電路板的基本組成部分,用於放大電子信號和切換。他們生產的電極通過晶體管上的塑膠表面,過程類似噴墨打印機般快速和廉價的方式,就像產生一張紙的模式。
盧樂琳表示,這新的技術讓成品可以大量生產,就像印刷報紙一樣。「能夠從根本上畫出電子形式」;
「你可以像油墨打印機墨盒的方式出售,而且不需要一台機器來列印。」
經由塑膠太陽能電池的製造過程中低成本的印刷技術和替代氧化銦錫作為主要的導電材料,可以降低太陽能板的製造成本。
目前,塑膠太陽能電池產生的電力要透過透明的氧化銦錫金屬導體收集,導體必須是透明的,陽光可以通過它使太陽能電池吸收光能。
氧化銦錫金屬是一種罕見的、昂貴的採礦副產品,已有越來越多的需求,只要有顯示屏幕,如平板電視、移動電話和許許多多其他設備,都需要氧化銦錫金屬。盧樂琳表示:「氧化銦錫金屬價格在不斷的
翻揚」;「為了降低成本,終於找到可以替代氧化銦錫的塑膠太陽能電池,導電塑膠可讓陽光通過,成為一個很好的替代選擇。」
研究人員還期望塑膠可以取代電子裝置內的昂貴金屬,如可折式顯示器。此外,科學家們也開始研發利用在生物醫學傳感器,當感染時可顯示特定的顏色,例如耳部感染的兒童會產生一氧化氮,塑膠接觸到
時由黃轉綠色。
如果這些儀器能夠以較低的成本生產,他們可以在缺乏先進醫療設施的發展中國家利用。盧樂琳表示:「你不需要任何特殊設備或實驗室來診斷感染,所有你需要的只是用眼睛看到顏色的變化。」
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