Un nouveau procédé de fabrication de films d'argent ultra-minces transparents a été développé par des chercheurs de la Ruhr-Universität Bochum et de l'Université de Wuppertal. Le matériau peut aider à construire des cellules solaires et des diodes électroluminescentes très efficaces. Cependant, les méthodes chimiques traditionnelles n'ont pas été en mesure de produire des films d'argent ultra-minces et purs. Une équipe dirigée par le professeur Anjana Devi et Nils Boysen du groupe de recherche basé à Bochum Chimie des matériaux inorganiques, en collaboration avec le groupe du professeur Thomas Riedl de la Chaire des dispositifs électroniques de Wuppertal, publié un article sur une nouvelle méthode de synthèse dans la revue Angewandte Chemie . L'article a été publié en ligne le 27 septembre 2018.

Nouvelle chimie précurseur

« Les précurseurs pour la fabrication de films d'argent ultra-fins sont très sensibles à l'air et à la lumière, " explique Nils Boysen. Les précurseurs d'argent peuvent être stabilisés avec du fluor, phosphore ou oxygène. "Toutefois, ces éléments contaminent les films minces ainsi que les équipements utilisés pour la production, " poursuit le chercheur. Au cours de son mémoire de Master, Boysen et ses collègues ont développé une solution alternative pour résoudre les problèmes associés aux précurseurs d'argent courants.

Les chercheurs ont créé un précurseur chimique de l'argent, où l'argent est entouré d'un amide et d'un carbène, qui est même stable sans éléments comme le fluor, phosphore ou oxygène. Ils ont démontré qu'un film mince d'argent peut être appliqué à une électrode avec le nouveau précurseur par dépôt de couche atomique. Dans le processus, le précurseur gazeux est transporté jusqu'à l'électrode et un film d'argent y est déposé sous forme d'une couche d'une épaisseur de quelques atomes seulement. Parce qu'il est si mince, le film d'argent est transparent.

"Comme le procédé peut fonctionner sous pression atmosphérique et à basse température, les conditions de production industrielle sont assez favorables, " dit Anjana Devi.

Une chance pour des cellules solaires et des lumières hautement efficaces

Suite à une série de tests, les chercheurs ont montré que les films d'argent minces fabriqués à l'aide de cette méthode sont purs et électriquement conducteurs. "En ce qui concerne la technologie des procédés, la synthèse réussie du nouveau précurseur ouvre la voie au développement de films argentiques ultra-minces, " conclut Thomas Riedl. " Il s'agit d'un premier pas vers la production de nouvelles électrodes pour les cellules et lampes solaires à haut rendement. "

« La collaboration entre les chimistes de Bochum et les ingénieurs de Wuppertal a été la clé du succès, " dit Anjana Devi.