مقابله با چالش‌های آینده بخش انرژی با استفاده از روش لایه‌نشانی اتمی

پیل‌های خورشیدی کارامدتر و کم‌هزینه‌تر، چراغ‌های حالت جامد و کاتالیست‌ها‌ی صنعتی، همه از موارد کاربرد روش لایه‌نشانی اتمی ( ALD ) به شمار می‌روند که محققان سعی در تکمیل آن دارند. کاربردهای بالقوه دیگر این روش عبارتند از: ساخت نیمه‌رساناهای بهبودیافته و غشاهای جداسازی.

پیل‌های خورشیدی کارامدتر و کم‌هزینه‌تر، چراغ‌های حالت جامد و کاتالیست‌ها‌ی
صنعتی، همه از موارد کاربرد روش لایه‌نشانی اتمی ( ALD ) به شمار می‌روند
که محققان سعی در تکمیل آن دارند. کاربردهای بالقوه دیگر این روش عبارتند
از: ساخت نیمه‌رساناهای بهبودیافته و غشاهای جداسازی

با روش لایه‌نشانی اتمی ( ALD) می توان لایه‌هایی از مواد مختلف مانند
اکسیدها، نیتریدها، سولفیدها و فلزات را روی دیگر مواد رسوب داد.

در این روش تمامی برآمدگی‌ها و فرورفتگی‌ها پوشانده می‌شود که این خود مزیت
این روش ـ که از آن در تولید غشاهای کاتالیزوری نانوساختاری (NCMها )
استفاده می‌شودـ نسبت به سایر روش‌های لایه‌نشانی محسوب می‌شود.
 

این غشاها موجب تسهیل انجام واکنش‌ها ( به‌عنوان
مثال تبدیل مواد اولیه ارزان به محصولات باارزش و سنتز سوخت‌های هیدروکربنی
) می‌شوند.

محققان هم‌اکنون به دنبال واکنش‌های مؤثرتر و کم‌هزینه‌تری هستند و یکی از
اهداف آنها بهبود بازدهی کاتالیست‌ها در فرایند سنتز Fischer-Tropsch (
تبدیل مخلوط گاز مونوکسید کربن و هیدروژن به سوخت های هیدرو کربنی) است.

محققان امیدوارند عملکرد این کاتالیزورها به قدری بهبود یابد که بتوان سوخت‌ها
ی پاک و عاری از سولفور را در حد تجاری و انبوه، طی یک یا دو دهه آینده
تولید نمود.

اخیرا ً این محققان این فناوری را در لامپ‌های دیودی حالت جامد یا LEDها،
به کار برده‌اند.

در این لامپ‌ها برای تأمین الکتریسیته، یک الکترود رسانای شفاف از جنس مواد
نیمه‌رسانا لازم است. برخلاف LEDهای مرسوم که این الکترود از اکسید قلع
ایندیم ( ITO ) ساخته می‌شود و ماده بسیار گرانی است، دانشمندان به روش ALD
اقدام به روکش نمودن آن کرده، به این ترتیب LEDهای ارزان‌تری تولید نمودند.

این پروژه تحقیقاتی با سرمایه‌گذاری وزارت انرژی آمریکا انجام شد.

محققان مرکز آرگون هم با این روش پیل‌های خورشیدی رنگی( DSSC ) فوق العاده
پربازدهی را بدون استفاده از سیلیکون ساخته‌اند و قصد دارند در نهایت به
تجاری‌سازی آنها بپردازند.