박막 디자인이란?

박막 설계는베이스 또는 기판 재료 상에 매우 얇은 층을 증착시키는 제조 기술이다. 이 공정은 페인트 코팅, 전자 부품 또는 태양 전지에 사용되어 빛으로부터 전기를 생성 할 수 있습니다. 박막은 반복되는 층에 매우 미세한 양의 제품을 첨가하는 과정을 설명하며, 반드시 완제품의 두께는 아닙니다.

초기 전자 장치는 20 세기 중반에 무겁고 부피가 큰 진공관 및 기타 부품을 사용하여 텔레비전과 전자 장치를 만들었습니다. 시간이 지남에 따라 반도체와 반도체 장치를 사용할 수있게되면서 전자 장치는 가볍고 작은 회로를 사용할 수있게되었습니다. 21 세기에는 전자 회로 설계가 지속적으로 개선되면서 더 작은 크기와 더 많은 컴퓨팅 용량을 갖춘 장치가 탄생했습니다. 박막 설계는 소량의 고가의 원료를 사용하여 비교적 저렴한 비용으로 회로를 만드는 능력에 중요합니다.

박막 디자인은 부품의 크기가 아니라 공정에 관한 개념 임에도 불구하고 21 세기 초반 성장하는 시장은 플렉시블 회로의 개발이었습니다. 강성 회로 기판을 사용하는 대신 개발자는 이제 매우 얇고 유연한 플라스틱에 전자 부품을 만들 수 있습니다. 이러한 개선으로 혜택을 얻은 시장은 태양 전기였습니다.

20 세기 초에서 중반까지의 태양 전지판은 단단한 유리와 두꺼운 층의 전기 생성 재료로 만들어진 무겁고 단단한 패널이었습니다. 시간이 지남에 따라 박막 설계로 인해 무게가 훨씬 적은 단단한 패널이 설치 시간과 비용을 줄였습니다. 또한 박막을 사용하면 태양 전지판을 휴대용 계산기, 라디오 및 휴대폰 또는 충전기에 저렴한 비용으로 배치 할 수있었습니다. 20 세기 후반에 태양 전지는 플라스틱 필름으로 처음 제작되어 보관을 위해 롤업하거나 건물 또는 차량의 외부 표면으로 설치할 수 있습니다.

초기 태양 광 설계에서는 햇빛이 전기로 변환되는 양을 측정 한 에너지 효율이 낮았습니다. 태양 전지판으로 만든 전기는 일반적으로 자체 효율 제한이있는 배터리에 저장되었습니다. 태양열 설계의 에너지 효율을 극대화하는 것이 중요했으며 박막 설계로 인해 21 세기 초 효율이 20 % 이상으로 높아졌으며 새로운 재료를 테스트함에 따라 추가 개선이 예상되었습니다.

21 세기에 태양 광 박막은 결정질과 비결정질 또는 비정질 실리콘의 혼합물을 사용했습니다. 결정질 실리콘은 모래와 비교 될 수 있는데, 여기서 분자는 고정 된 규칙적인 구조를 갖습니다. 비정질 재료는 유리와 유사하며 분자가 다른 물리적 및 전기적 특성으로 더 무작위 적입니다.

동시에, 태양 전지를 위해 빛으로부터 전기를 생성 할 수있는 금속 혼합물이 개발되었습니다. 구리 인듐 갈륨 셀레 나이드 (CIGS)와 카드뮴 텔루 라이드 (CdTe)는 실리콘의 대안으로 사용 된 두 가지 기술이었습니다. 이러한 금속은 경우에 따라 독성이 있지만 박막 설계에 단단히 고정되어 있었으며 당시에는 환경 적 위험으로 간주되지 않았습니다. 모든 경우에 제조업체는 시장 우위를 확보하기 위해 단가 당 최고 효율을 창출하기 위해 특정 설계를 선택했습니다.

일부 제품은 유리나 필름베이스에 페인트를 칠하기 위해 유사하게 뿌릴 수 있습니다. 전기 전도성 및 비전 도성 물질의 교대 층은 전자 회로를 생성 할 수있다. 박막을 증착시키는 다른 방법은 스퍼터링인데, 여기서 재료는 기화되고 전하가 주어지며 반대 전하로 기본 재료로 끌어 당겨진다. 레이저 광은 기판 상에 증착 될 물질을 기화시키기 위해 사용될 수있다. 고 에너지 방전 인 플라즈마는 일부 박막 설계에서 재료를 전달하는 데 사용될 수 있습니다.