科學家的設計發現將氧化銦透明涂層的電導率提高了一倍

2019-10-10 09:53:57

利物浦大學,倫敦大學學院(UCL),NSG集團(Pilkington)和Diamond Light Source的研究人員進行了重要的設計發現,可以顯著提高用于涂覆觸摸屏和其他設備的關鍵材料的性能。

摻雜錫的氧化銦-ITO-是用于觸摸屏,太陽能電池和發光二極管的玻璃或透明塑料的涂料中使用的主要材料,因為它導電并允許光通過。

ITO占數十億美元透明導電氧化物市場的60%,占全球銦使用量的60%。然而,近年來,隨著銦的供應減少以及銦的價格大幅上漲,人們對可替代ITO的材料的需求顯著增加。

現在,研究人員已經做出了一項重要的設計發現,可以看到不非常依賴這種稀有元素的薄膜和涂層。

在《材料視野》雜志上發表的一篇論文中,科學家們結合了實驗方法和理論方法,來解釋如何用過渡金屬鉬代替錫可以創造出一種絕妙的材料-IMO-這種材料的導電率是ITO的兩倍。銦的厚度只有一半,銦的數量只有一半,它可以提供比ITO更好的性能。

利物浦大學物理系和史蒂芬森可再生能源研究所的博士生杰克·斯威洛說:“這是透明導體領域令人興奮的新進展,具有延長世界銦供應壽命的潛力,越來越短缺。”

UCL的David Scanlon教授說:“我們的工作說明了將化學和物理實驗方法與計算材料設計相結合的力量。”

現在,研究人員打算運用他們的新知識,找到替代的新型摻雜劑,以改善其他透明導體。

這包括僅包含地球上豐富的元素的二氧化錫,因此對于大面積使用(例如太陽能電池和節能窗戶)而言足夠便宜。

利物浦教授蒂姆·維爾(Tim Veal)是該論文的合著者說:“盡管IMO幾年前才首次制造,但它比ITO更好的原因尚不清楚。

“我們的研究發現代表了一項突破,為行業減少在顯示器和觸摸屏中銦的使用開辟了道路,并為可再生能源應用中更好,更便宜的透明導體的商業開發提供了一條途徑。”

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