Skip to main content

Hvad er tyndt filmdesign?

Tynd filmdesign er en fremstillingsteknik til at afsætte meget tynde lag på en base eller substratmateriale.Processen kan bruges til malingsbelægninger, elektroniske dele eller solceller til at skabe elektricitet fra lys.En tynd film beskriver processen med at tilføje meget fine mængder produkt til at gentage lag, ikke nødvendigvis hvor tyk er det færdige produkt.

Tidlig elektronik brugte tunge og voluminøse vakuumrør og andre dele til at fremstille fjernsyn og elektronik i midten af det 20. århundrede.Med tiden blev halvledere og solid-state-enheder tilgængelige, hvilket gjorde det muligt for elektronik at bruge lette, små kredsløb.I det 21. århundrede førte fortsatte forbedringer i elektronisk kredsløbsdesign til enheder med mindre størrelser og mere computerkapacitet.Tynd filmdesign er vigtigt for sin evne til at bruge små mængder dyre råvarer til at fremstille kredsløb til relativt lave omkostninger.

På trods af konceptet, at tynd filmdesign handler om processen, ikke størrelsen på delen, et voksende marked iDet tidlige 21. århundrede var udviklingen af fleksible kredsløb.I stedet for at skulle bruge stive kredsløbskort, kunne udviklere nu skabe elektroniske dele på meget tynd, fleksibel plast.Et marked, der nød godt af denne forbedring, var solenergi.

Solarpaneler i det tidlige til midten af det 20. århundrede var tunge, stive paneler fremstillet med faste glas og tykke lag af elektricitetsgenererende materialer.Med tiden førte tyndfilmdesign til stive paneler med meget lavere vægt, der reducerede installationstid og udgifter.Derudover tilladte tynde film solcellepaneler at blive placeret i bærbare regnemaskiner, radioer og cellulære telefoner eller opladere til lave omkostninger.I slutningen af det 20. århundrede blev solceller først produceret på plastikfilm, hvilket gjorde det muligt at rulles op til opbevaring eller installeret som den ydre overflade af en bygning eller køretøj.

Energieffektivitet, en måling af, hvor meget sollys konverteres tilElektricitet, var lav i tidlige solcelledesign.Elektriciteten fremstillet af solcellepaneler blev typisk opbevaret i batterier, der havde deres egne effektivitetsbegrænsninger.Det var vigtigt at maksimere energieffektiviteten af solcelledesign, og tyndfilmdesign gjorde det muligt for effektivitetBrugte enten en blanding af krystallinsk og ikke-krystallinsk eller amorf, silicium.Krystallinsk silicium kan sammenlignes med sand, hvor molekylerne har en fast, regelmæssig struktur.Et amorft materiale er som glas, hvor molekylerne er mere tilfældige med forskellige fysiske og elektriske egenskaber.

På samme tid blev metaller, der kunne skabe elektricitet fra lys, udviklet til solceller.Kobberindiumgalliumselenid (CIG'er) og cadmium Telluride (CDTE) var to teknologier, der blev brugt som et alternativ til silicium.Disse metaller, selv om de i nogle tilfælde var giftige, var stift fastgjort i det tynde filmdesign og på det tidspunkt ikke betragtet som miljøfarer.I alle tilfælde valgte producenter et bestemt design til at skabe den højeste effektivitet pr. Enhedsomkostninger for at få markedsfordel.

Nogle produkter kan sprayes på lignende måde som maling på et glas- eller filmbase.Skiftende lag med elektrisk ledende og ikke-ledende materialer kan skabe elektroniske kredsløb.En anden proces til deponering af tynde film er sputtering, hvor materialet fordampes og får en elektrisk ladning, hvor det tiltrækkes af basismaterialet med en modsat ladning.Laserlys kan bruges til at fordampe materialer, der skal afsættes på et underlag.Plasma, en elektrisk udladning med høj energi, kan bruges til at overføre materialer i nogle tynde filmdesign.