13 januari 2015
In Plasma Processes and Polymers laten onderzoeker Sergei Starostin en zijn collega's van Fujifilm Research en DIFFER zien dat een nieuwe depositietechniek groot potentieel heeft voor de productie van functionele folies. Zulke folies zijn in te zetten als vochtwerende deklaag voor flexibele zonnecellen, maar ook als efficiënte gasscheiding in duurzame brandstofproductie. In hun paper laat het team zien dat ze de bestaande plasmadepositietechniek PECVD ook onder atmosferische druk kunnen laten werken, met gelijk of beter resultaat dan de bestaande lage druk-techniek. Dit kan leiden tot veel snellere productie van functionele folies dan met bestaande methodes.
Towards Roll-to-Roll Deposition of High Quality Moisture Barrier Films on Polymers by Atmospheric Pressure Plasma Assisted Process, Starostin et.al., Plasma Processes and Polymers, DOI 10.1002 / ppap.201400194
Bij plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) wordt een dunne laag aangebracht op een ondergrond, in dit geval silica op een flexibele folie. In de plasmatoestand (geladen gas) is het mogelijk om selectief chemische reacties te laten verlopen en zo een gewenste laag af te zetten. DIFFER en Fujifilm onderzoeken nu de volgende stap in dit veld: opschalen van lage naar atmosferische druk om dezelfde kwaliteit te halen bij een hogere productiesnelheid.
In hun artikel laten Sergei Starostin en zijn collega's zien dat plasmadepositie bij atmosferische druk folies aflevert van dezelfde of betere kwaliteit dan de bestaande techniek. Starostin: "Dat was geen makkelijke opgave. Alle onderdelen van het proces moesten kloppen om bij atmosferische druk te kunnen werken - van het ontwerp van de electrode tot inzicht over hoeveel energie het plasma aan precursor-moleculen moet meegeven om de film de gewenste eigenschappen te geven."
credit: Marcel van de Kerkhof / green-plasma.eu
In Plasma Processes and Polymers laten onderzoeker Sergei Starostin en zijn collega's van Fujifilm Research en DIFFER zien dat een nieuwe depositietechniek groot potentieel heeft voor de productie van functionele folies. Zulke folies zijn in te zetten als vochtwerende deklaag voor flexibele zonnecellen, maar ook als efficiënte gasscheiding in duurzame brandstofproductie. In hun paper laat het team zien dat ze de bestaande plasmadepositietechniek PECVD ook onder atmosferische druk kunnen laten werken, met gelijk of beter resultaat dan de bestaande lage druk-techniek. Dit kan leiden tot veel snellere productie van functionele folies dan met bestaande methodes.
Towards Roll-to-Roll Deposition of High Quality Moisture Barrier Films on Polymers by Atmospheric Pressure Plasma Assisted Process, Starostin et.al., Plasma Processes and Polymers, DOI 10.1002 / ppap.201400194
Atmosferische plasma-laagdepositie
Bij plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) wordt een dunne laag aangebracht op een ondergrond, in dit geval silica op een flexibele folie. In de plasmatoestand (geladen gas) is het mogelijk om selectief chemische reacties te laten verlopen en zo een gewenste laag af te zetten. DIFFER en Fujifilm onderzoeken nu de volgende stap in dit veld: opschalen van lage naar atmosferische druk om dezelfde kwaliteit te halen bij een hogere productiesnelheid.In hun artikel laten Sergei Starostin en zijn collega's zien dat plasmadepositie bij atmosferische druk folies aflevert van dezelfde of betere kwaliteit dan de bestaande techniek. Starostin: "Dat was geen makkelijke opgave. Alle onderdelen van het proces moesten kloppen om bij atmosferische druk te kunnen werken - van het ontwerp van de electrode tot inzicht over hoeveel energie het plasma aan precursor-moleculen moet meegeven om de film de gewenste eigenschappen te geven."
credit: Marcel van de Kerkhof / green-plasma.eu
Vochtwerende laag voor dunne-film zonnecellen
Mede-auteur Hindrik de Vries: "Een belangrijke toepassing van deze silicalagen is als vochtwerende laag om dunne film zonnecellen mee te beschermen. Daar is nog geen kosteneffectieve techniek voor en we denken dat onze methode een goede kans maakt om dit soort lagen te maken."Grootschalige toepassing
Dr.ir. Jan Bouwstra, senior onderzoeker bij Fujifilm: "Functionele folies zijn enorm interessant, maar om ze grootschalig toe te passen hebben we fundamenteel begrip en controle nodig over het grillige plasma tijdens het productieproces." Kortom: hoe verspringen de plasmakanalen in de loop der tijd over de electrodes, en hoe kan uit zo'n grillig proces toch een homogene laag ontstaan met groeisnelheid, porositeit en doorlaatbaarheid op maat? Bouwstra: "Met dit samenwerkingsproject bouwen we de noodzakelijke fundamentele kennis uit om de technologie van functionele films grootschalig en kosteneffectief te introduceren."Samenwerking
Fujifilm en DIFFER willen de plasmadepositietechniek opschalen door bij atmosferische druk te werken. Dat doen ze in een Industrial Partnership Programma van Stichting FOM. Een gedeelte van het onderzoeksprogramma aan atmosferische plasmadepositie wordt gefinancierd door het EU programma LIFE+. Via dit programma subsidieert de EU een scala aan projecten die zijn gerelateerd aan duurzaamheid. Belangrijke doelstellingen van LIFE+ zijn de verbreiding van atmosferische plasma technologie voor het toepassen in flexibele zonnecellen en het zuiniger omgaan met grondstoffen en energie. Als nieuwe ‘enabling’ technologie kan atmosferische plasmadepositie een belangrijke rol spelen bij het behalen van deze doelen.Go to the News page.