Vad är tunn filmdesign?

Tunn filmdesign är en tillverkningsteknik för att avsätta mycket tunna lager på ett bas eller underlagsmaterial.Processen kan användas för färgbeläggningar, elektroniska delar eller solceller för att skapa elektricitet från ljus.En tunn film beskriver processen att lägga till mycket fina mängder produkt i upprepande lager, inte nödvändigtvis hur tjock är den färdiga produkten.

Tidig elektronik använde tunga och skrymmande vakuumrör och andra delar för att göra tv-apparater och elektronik i mitten av 1900-talet.Med tiden blev halvledare och fast tillståndsanordningar tillgängliga, vilket gjorde att elektronik kan använda lätta, små kretsar.Till 2000 -talet ledde fortsatta förbättringar av elektronisk kretsdesign till enheter med mindre storlekar och mer datorkapacitet.Tunt filmdesign är viktig för dess förmåga att använda små mängder dyra råvaror för att göra kretsar till relativt låga kostnader.

Trots konceptet att tunn filmdesign handlar om processen, inte storleken på delen, en växande marknad iI början av 2000 -talet var utvecklingen av flexibla kretsar.I stället för att behöva använda styva kretskort, kunde utvecklare nu skapa elektroniska delar på mycket tunn, flexibel plast.En marknad som gynnades av denna förbättring var solelektricitet.

Solpaneler i början till mitten av 1900-talet var tunga, styva paneler gjorda med massivt glas och tjocka lager av elgenererande material.Med tiden ledde tunnfilmdesign till styva paneler med mycket lägre vikt som minskade installationstiden och kostnaden.Dessutom tillät tunna filmer solpaneler i bärbara kalkylatorer, radioapparater och mobiltelefoner eller laddare till låg kostnad.I slutet av 1900 -talet producerades solceller först på plastfilm, vilket tillät panelen att rullas upp för förvaring eller installeras som den yttre ytan på en byggnad eller fordon.

Energieffektivitet, en mätning av hur mycket solljus som omvandlas tillElektricitet var låg i tidiga solkonstruktioner.Elektriciteten tillverkad av solpaneler lagrades vanligtvis i batterier som hade sina egna effektivitetsbegränsningar.Det var viktigt att maximera energieffektiviteten hos solkonstruktioner, och tunnfilmdesign gjorde det möjligt för effektiviteten att stiga till över 20 procent i början av 2000 -talet, med ytterligare förbättringar som förväntades när nya material testades.

Under 2000 -talet, soltunna filmerAnvänds antingen en blandning av kristallin och icke-kristallint eller amorft kisel.Kristallint kisel kan jämföras med sand, där molekylerna har en fast, regelbunden struktur.Ett amorft material är som glas, där molekylerna är mer slumpmässiga med olika fysiska och elektriska egenskaper.

Samtidigt utvecklades metallblandningar som kan skapa elektricitet från ljus för solceller.Kopparindium galliumselenid (Cigs) och Cadmium telluride (CDTE) var två tekniker som användes som ett alternativ till kisel.Dessa metaller, även om de i vissa fall var toxiska, fixerades styvt i den tunna filmdesignen, och vid den tidpunkten som inte betraktades som miljöfaror.I alla fall valde tillverkare en viss design för att skapa den högsta effektiviteten per enhetskostnad för att få marknadsfördel.

Vissa produkter kan sprayas på samma sätt för att måla på ett glas eller en filmbas.Växlande lager av elektriskt ledande och icke-ledande material kan skapa elektroniska kretsar.En annan process för att avsätta tunna filmer är sputtering, där materialet förångas och får en elektrisk laddning, där det lockas till basmaterialet med en motsatt laddning.Laserljus kan användas för att förångas material för att deponeras på ett underlag.Plasma, en elektrisk urladdning med hög energi, kan användas för att överföra material i vissa tunna filmkonstruktioner.