Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Effektivisering av tynnfilmbehandling for elektroder, skjermer

Anonim

Energilagringsenheter og dataskjermer kan virke i verden, men de er ikke.

annonse


Da professor Qi Hua Fan fra South Dakota State University elektroteknikk og datavitenskapsavdeling utgitt for å lage en billigere superkapasitor for lagring av fornybar energi, utviklet han en ny plasmateknologi som vil strømlinjeforme produksjonen av skjermer.

For sitt arbeid med tynnfilm og plasmateknologi ble Fan kåret til årets forsker for Jerome J. Lohr College of Engineering. Hans forskning ved Senter for Avansert fotovoltaikk fokuserer på nanostrukturerte materialer som brukes til fotovoltaikk, energilagring og skjermer.

Å lage elektroder for superkapacitorer

I fjor fikk Fan et bevis på konseptbidrag fra Department of Energy gjennom Nord-Central Regional Sun Grant Center for å avgjøre om biochar, et biprodukt av en prosess som konverterer plantematerialer til biodrivstoff, kunne brukes i stedet for dyrt aktivert karbon for å lage elektroder for superkapacitorer

Sun Grant fremmer samarbeid mellom forskere fra grunneinstitusjoner, myndigheter og privat sektor for å utvikle og kommersialisere fornybare, bio-baserte energiteknologier. Beviset på konseptet gir forskere muligheten til å fremme lovende forskning til neste nivå i retning av produktutvikling og kommersialisering.

"Mengden ladning som er lagret i en kondensator, avhenger av overflaten, " forklarer fan ", og biochar nanopartikler kan skape et ekstremt stort overflateareal som da kan holde mer lading."

Han deponerer biochar på et underlag ved hjelp av en patentsøkende elektrokjemisk prosess han utviklet og lisensiert til Applied Nanofilms LLC, i Brookings, South Dakota. Applied Nanofilms og Wintek, et selskap som lager flatskjerm for bærbare og berøringsskjermbilder i Ann Arbor, Michigan, ga tilsvarende penger.

Gjennom dette prosjektet utviklet Fan en raskere måte å behandle biochar partiklene ved hjelp av en ny teknologi kalt plasmaaktivering. "Behandling betyr at du bruker plasma for å endre materialoverflaten, slik som å skape porer, " sa Fan.

Plasma-behandlingen aktiverer biokaret i fem minutter, og ved romtemperatur forklarte Fan. Konvensjonell kjemisk aktivering tar flere timer å fullføre og må gjøres ved høye temperaturer - ca 1, 760 grader Fahrenheit.

"Dette sparer energi og er mye mer effektivt, " sa Fan. I dette prosjektet har han samarbeidet med assisterende professor Zhengrong Gu i avdeling for landbruks- og biosystemteknikk, hvis forskning fokuserer på energilagringsmaterialer og -utstyr. De planlegger å bruke disse lovende resultatene til å søke om føderal finansiering.

Bruk av plasmaprosess til skjermer

Teknikken som behandler biocharelektroder for superkapacitorer kan også brukes til å lage skjermer, forklarte Fan, som var forsker ved Wintek for over 10 år siden. Siden i fjor har Fan samarbeidet med Wintek på måter å produsere mer effektive, bedre resultater, for eksempel silisium- og karbon tynne filmer, for selskapets skjermer.

"Plasmabehandling er en svært kritisk teknologi i moderne optoelektroniske materialer og enheter, " forklarer Fan. Høyenergiplasmaet kan sette inn meget gjennomsiktige og ledende tynne filmer, lage halvkvalitets halvledere og mønstermikro- eller nano-skalaenheter, noe som gjør skjermbildene lysere og klarere.

Fan vil jobbe med Wintek for å utvikle et prototypes plasmasystem. Aktiveringsmetoden har potensial til å forbedre produksjonseffektiviteten, sparer tid og energi, bemerket han.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av South Dakota State University . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.