薄膜のデザインとは何ですか？

薄膜設計は、ベースまたは基質材料に非常に薄い層を堆積させる製造技術です。このプロセスは、塗料コーティング、電子部品、または太陽電池に使用して、光から電気を生成できます。薄膜は、繰り返し層に非常に細かい量の製品を追加するプロセスを説明しています。必ずしも完成品の厚さではありません。

初期のエレクトロニクスは、20世紀半ばにテレビやエレクトロニクスを作るために重くてかさばる真空管やその他の部品を使用しました。やがて、半導体とソリッドステートデバイスが利用可能になり、電子機器が軽量の小さな回路を使用できるようになりました。 21世紀には、電子回路設計の継続的な改善により、サイズが小さく、コンピューティング容量が増えたデバイスが生まれました。薄膜のデザインは、少量の高価な原材料を使用して比較的低コストで回路を作る能力にとって重要です。

薄膜のデザインはパーツのサイズではなくプロセスに関する概念にもかかわらず、21世紀初頭の成長市場は、柔軟な回路の発展でした。開発者は、剛性の回路基板を使用するのではなく、非常に薄く柔軟なプラスチックに電子部品を作成できるようになりました。この改善の恩恵を受けた市場は太陽電気でした。

20世紀初頭から中期のソーラーパネルは、電気を生成する材料の厚いガラスと厚い層で作られた重い硬いパネルでした。やがて、薄膜のデザインは、設置時間と費用を削減した重量がはるかに低い剛性パネルにつながりました。さらに、薄膜により、ソーラーパネルをポータブル計算機、無線、携帯電話または充電器に低コストで配置することができました。 20世紀後半には、太陽電池が最初にプラスチックフィルムで生成され、パネルを保管のために巻き上げたり、建物または車両の外面として設置したりしました。

エネルギー効率、方法の測定多くの日光は電気に変換され、初期の太陽の設計では低かった。ソーラーパネルから作られた電気は、通常、独自の効率の制限があるバッテリーに保管されていました。ソーラー設計のエネルギー効率を最大化することが重要であり、薄膜設計により、21世紀初頭に効率が20％を超えることができ、新しい材料がテストされたため、追加の改善が予想されました。

21世紀には、太陽薄膜では、結晶と非結晶の混合物、またはアモルファスのシリコンのいずれかを使用しました。結晶性シリコンは、分子に固定された通常の構造がある砂と比較される可能性があります。アモルファス材料はガラスのようなもので、分子は物理的特性と電気的特性が異なり、よりランダムです。

同時に、光から電気を生成する可能性のある金属混合物が太陽電池用に開発されました。銅インジウムガリウムセレン化物（CIGS）とテルライドカドミウム（CDTE）は、代替として使用される2つの技術でしたシリコンに。これらの金属は、場合によっては毒性がありますが、薄膜設計で硬く固定されており、当時は環境の危険とは見なされていませんでした。すべての場合において、メーカーは、市場の利点を獲得するために、単位コストごとに最高の効率を生み出すために特定の設計を選択しました。

一部の製品は、ガラスまたはフィルムベースに塗装するために同様にスプレーできます。 電動導電性および非伝導材料の交互の層は、電子回路を作成できます。薄膜を堆積する別のプロセスはスパッタリングです。そこでは、材料が蒸発し、電荷が与えられ、反対の充電で基本材料に引き付けられます。レーザー光を使用して、基板に堆積する材料を蒸発させることができます。高エネルギーの電気放電であるプラズマは、いくつかの薄膜設計の材料を伝達するために使用できます。