В мире 95% проводящих прозрачных пленок изготавливаются из оксида индия олова (ITO). Т.к. мировые запасы редкоземельного металла индия истощаются, а цена на него растет, ищется альтернатива данному материалу. В качестве такой замены могут выступать одностенные углеродные нанотрубки (ОУНТ), а полупроводниковые свойства трубок позволяют создать гибридный и более дешевый солнечный элемент из кремния и ОУНТ.
Описание проблемы: Основной спрос вызван потребностью в индии для изготовления электронных экранов, что на сегодняшний день привело к практически полному истощению его мировых запасов. Один из предлагаемых вариантов решения проблемы – переработка, но этого будет достаточно только в краткосрочной перспективе.
Решением проблемы замещения индия могут стать углеродные нанотрубки. Замена ITO на углеродные нанотрубки уже сейчас выгодна:
цена за 1 кг индия лежит в районе 500-600 $ за 1 кг, в то время как одни из самых дешевых одностенных углеродных нанотрубок в мире производит компания OCSiAl (г.Новосибирск), и цена за 1 кг углеродных нанотрубок равна 2000 $. К 2017 году компания будет запускать новые установки для увеличения производства одностенных углеродных нанотрубок, что приведет к снижению стоимости до 500$ за 1 кг. А т.к. используется раствор углеродных нанотрубок с содержанием только 0.1% углеродных нанотрубок, следовательно цена за такой раствор (98% раствора составляет дистиллированная вода) уже сейчас равна 3-4 $ за 1 литр, что ниже, чем стоимость оксида индия олова (90% оксид индия занимает в пленках ITO, остальные 10% оксид олова). Данный раствор после напыления на пленку является прозрачным и проводящим с сопротивлением ~110 Ом на квадрат.
В своем проекте я предлагаю решение вышеописанной проблемы в промышленных масштабах - снижение поверхностного сопротивление пленок из углеродных нанотрубок в ~2 раза, при этом удорожание трубок будет всего на 7-10%. Предполагается сепарирование углеродных нанотрубок с металлическими и полупроводниковыми свойствами, при том, что в изначальном виде трубки связаны в пучки.
Рынок ITO в мире оценивается в несколько триллионов $ в год. И у углеродных нанотрубок есть все шансы полностью заменить ITO.




Финансовые ресурсы:
Гранты, вложения

Материальные активы:
Оборудование