I ricercatori della Ruhr-Universität Bochum e dell'Università di Wuppertal hanno sviluppato un nuovo processo di fabbricazione per film d'argento ultrasottili trasparenti. Il materiale può aiutare a costruire celle solari altamente efficienti e diodi emettitori di luce. Però, i metodi chimici tradizionali non sono stati in grado di produrre film d'argento ultrasottili e puri. Un team guidato dalla professoressa Anjana Devi e Nils Boysen del gruppo di ricerca Inorganic Materials Chemistry con sede a Bochum, in collaborazione con il gruppo del professor Thomas Riedl della cattedra di dispositivi elettronici di Wuppertal, pubblicato un articolo su un nuovo metodo di sintesi sulla rivista Angewandte Chemie . L'articolo è stato pubblicato online il 27 settembre 2018.

Nuova chimica precursore

"I precursori per la fabbricazione di film d'argento ultrasottili sono altamente sensibili all'aria e alla luce, " spiega Nils Boysen. I precursori dell'argento possono essere stabilizzati con fluoro, fosforo o ossigeno. "Però, questi elementi contaminano i film sottili e le attrezzature utilizzate per la produzione, " continua il ricercatore. Nel corso della sua tesi di laurea magistrale, Boysen ei suoi colleghi hanno sviluppato una soluzione alternativa per affrontare i problemi associati ai comuni precursori dell'argento.

I ricercatori hanno creato un precursore chimico dell'argento, dove l'argento è circondato da un'ammide e un carbene, che è stabile anche senza elementi come il fluoro, fosforo o ossigeno. Hanno dimostrato che un film sottile d'argento può essere applicato a un elettrodo con il nuovo precursore mediante deposizione di uno strato atomico. Nel processo, il precursore gassoso viene trasportato all'elettrodo e vi viene depositato un film d'argento sotto forma di strato dello spessore di pochi atomi. Perché è così sottile, la pellicola d'argento è trasparente.

"Poiché il processo può essere utilizzato a pressione atmosferica e a basse temperature, le condizioni per la produzione industriale sono abbastanza favorevoli, "dice Anjana Devi.

Un'opportunità per celle solari e luci ad alta efficienza

Dopo una serie di prove, i ricercatori hanno dimostrato che i sottili film d'argento prodotti con questo metodo sono puri ed elettricamente conduttivi. "Per quanto riguarda la tecnologia di processo, la riuscita sintesi del nuovo precursore apre la strada allo sviluppo di film d'argento ultrasottili, " conclude Thomas Riedl. "Costituisce un primo passo verso la produzione di nuovi elettrodi per celle solari e luci ad alta efficienza".

"La collaborazione tra i chimici di Bochum e gli ingegneri di Wuppertal è stata la chiave del successo, "dice Anjana Devi.