The authors would like to thank to Heraeus Precious Metals GmbH &amp; Co. KG for their support and supply of commercial silver pastes, especially M. K&#246;nig for fruitful discussions. Special thanks go to M. Schmalz for experimental support. C. Y&#252;ce gratefully acknowledges financial support by the 100 prozent erneuerbar stiftung. Finally, we acknowledge financial support from the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Grant no. 0325775G).

<ol>
	<li>Mathews, N., Lam, Y. M., Mhaisalkar, S. G., Grimsdale, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Printing+materials+for+electronic+devices.">Printing materials for electronic devices.</a> Int. J. Mater. Res. 101 (2), 236-250 (2010).</li><li>Ralph, E. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+advancements+in+low+cost+solar+cell+processing.">Recent advancements in low cost solar cell processing.</a> Proceedings of the 11th Photovoltaic Specialists Conference. 1, 315 (1975).</li><li>Faddoul, R., Reverdy-Bruas, N., Blayo, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formulation+and+screen+printing+of+water+based+conductive+flake+silver+pastes+onto+green+ceramic+tapes+for+electronic+applications.">Formulation and screen printing of water based conductive flake silver pastes onto green ceramic tapes for electronic applications.</a> Mater. Sci. Eng. B Solid-State Mater. Adv. Technol. 177 (13), 1053-1066 (2012).</li><li>Rane, S. B., Seth, T., Phatak, G. J., Amalnerkar, D. P., Das, B. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+surfactants+treatment+on+silver+powder+and+its+thick+films.">Influence of surfactants treatment on silver powder and its thick films.</a> Mater. Lett. 57 (20), 3096-3100 (2003).</li><li>Rane, S. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Firing+and+processing+effects+on+microstructure+of+fritted+silver+thick+film+electrode+materials+for+solar+cells.">Firing and processing effects on microstructure of fritted silver thick film electrode materials for solar cells.</a> Mater. Chem. Phys. 82 (1), 237-245 (2003).</li><li>Faddoul, R., Reverdy-Bruas, N., Bourel, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Silver+content+effect+on+rheological+and+electrical+properties+of+silver+pastes.">Silver content effect on rheological and electrical properties of silver pastes.</a> J. Mater. Sci. Mater. Electron. 23 (7), 1415-1426 (2012).</li><li>Szlufcik, J., Poortmans, J., Sivoththaman, S., Mertens, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advanced+manufacturing+concepts+for+crystalline+silicon+solar+cells.">Advanced manufacturing concepts for crystalline silicon solar cells.</a> IEEE Trans. Electron Devices. 46 (10), 1948-1969 (1999).</li><li>Gomatam, R., Mittal, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Electrically Conductive Adhesive. , (2008).</li><li>Pospischil, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigations+of+thick-film-paste+rheology+for+dispensing+applications.">Investigations of thick-film-paste rheology for dispensing applications.</a> Energy Procedia. 8, 449-454 (2011).</li><li>Hoornstra, J., Weeber, A. W., De Moor, H. H., Sinke, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+importance+of+paste+rheology+in+improving+fine+line,+thick+film+screen+printing+of+front+side+metallization.">The importance of paste rheology in improving fine line, thick film screen printing of front side metallization.</a> Netherlands Energy Found. , (1997).</li><li>Gilleo, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rheology+and+surface+chemistry+for+screen+printing.">Rheology and surface chemistry for screen printing.</a> Screen Print. Mag. , 128-132 (1989).</li><li>Lin, H. W., Chang, C. P., Hwu, W. H., Ger, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+rheological+behaviors+of+screen-printing+pastes.">The rheological behaviors of screen-printing pastes.</a> J. Mater. Process. Technol. 197, 284-291 (2008).</li><li>Shiyong, L., Ning, W., Wencai, X., Yong, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+and+rheological+behavior+of+lead+free+silver+conducting+paste.">Preparation and rheological behavior of lead free silver conducting paste.</a> Mater. Chem. Phys. 111 (1), 20-23 (2008).</li><li>Reichl, H., Feil, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hybridintegration:+Technologie+und+Entwurf+von+Dickschichtschaltungen.">Hybridintegration: Technologie und Entwurf von Dickschichtschaltungen.</a> H&#252;thig Verlag GmbH. , (1986).</li><li>Thibert, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Study+of+the+high+throughput+flexographic+process+for+silicon+solar+cell+metallisation.">Study of the high throughput flexographic process for silicon solar cell metallisation.</a> Prog. Photovoltaics Res. Appl. 24 (2), 240-252 (2016).</li><li>Glunz, S. W., Mette, A., Richter, P. L., Filipovic, A., Willeke, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+concepts+for+the+front+side+metallization+of+silicon+solar+cells.">New concepts for the front side metallization of silicon solar cells.</a> 21st Eur. Photovolt. Sol. Energy Conf. , 4-7 (2006).</li><li>Thibert, S., Jourdan, J., Bechevent, B., Chaussy, D., Reverdy-Bruas, N., Beneventi, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+silver+paste+rheology+and+screen+parameters+on+the+front+side+metallization+of+silicon+solar+cell.">Influence of silver paste rheology and screen parameters on the front side metallization of silicon solar cell.</a> Mater. Sci. Semicond. Process. 27, 790-799 (2014).</li><li>Pospischil, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dispensing+technology+on+the+route+to+an+industrial+metallization+process.">Dispensing technology on the route to an industrial metallization process.</a> Energy Procedia. 67, 138-146 (2015).</li><li>Coussot, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Rheometry of pastes, suspensions, and granular materials: Application in Industry and Environment. , (2005).</li><li>Coussot, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rheophysics+of+pastes:+a+review+of+microscopic+modelling+approaches.">Rheophysics of pastes: a review of microscopic modelling approaches.</a> Soft Matter. 3 (5), 528 (2007).</li><li>Zhou, H., Hong, J., Piao, L., Kim, S. -. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dual+rheological+responses+in+Ag+pastes.">Dual rheological responses in Ag pastes.</a> J. Appl. Polym. Sci. 129 (3), 1328-1333 (2013).</li><li>Buscall, R., McGowan, J. I., Morton-Jones, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+rheology+of+concentrated+dispersions+of+weakly+attracting+colloidal+particles+with+and+without+wall+slip.">The rheology of concentrated dispersions of weakly attracting colloidal particles with and without wall slip.</a> J. Rheol. 37 (4), 621 (1993).</li><li>Kalyon, D. M., Yaras, P., Aral, B., Yilmazer, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rheological+behavior+of+a+concentrated+suspension:+A+solid+rocket+fuel+simulant.">Rheological behavior of a concentrated suspension: A solid rocket fuel simulant.</a> J. Rheol. (N. Y. N. Y). 37 (1), 35-53 (1993).</li><li>Yilmazer, U., Kalyon, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Slip+effects+in+capillary+and+parallel+disk+torsional+flows+of+highly+filled+suspensions.">Slip effects in capillary and parallel disk torsional flows of highly filled suspensions.</a> J. Rheol. (N. Y. N. Y). 33 (8), 1197-1212 (1989).</li><li>Aral, B. K., Kalyon, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+temperature+and+surface+roughness+on+time-dependent+development+of+wall+slip+in+steady+torsional+flow+of+concentrated+suspensions.">Effects of temperature and surface roughness on time-dependent development of wall slip in steady torsional flow of concentrated suspensions.</a> J. Rheol. 38 (4), 957-972 (1994).</li><li>Persello, J., Magnin, A., Chang, J., Piau, J. M., Cabane, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flow+of+colloidal+aqueous+silica+dispersions.">Flow of colloidal aqueous silica dispersions.</a> J. Rheol. (N. Y. N. Y). 38 (6), 1845-1870 (1994).</li><li>Pignon, F., Magnin, A., Piau, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thixotropic+colloidal+suspensions+and+flow+curves+with+minimum:+Identification+of+flow+regimes+and+rheometric+consequences.">Thixotropic colloidal suspensions and flow curves with minimum: Identification of flow regimes and rheometric consequences.</a> J. Rheol. (N. Y. N. Y). 40 (4), 573-587 (1996).</li><li>Meeker, S. P., Bonnecaze, R. T., Cloitre, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Slip+and+flow+in+pastes+of+soft+particles:+Direct+observation+and+rheology.">Slip and flow in pastes of soft particles: Direct observation and rheology.</a> J. Rheol. (N. Y. N. Y). 48 (6), 1295-1320 (2004).</li><li>Seth, J. R., Cloitre, M., Bonnecaze, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+short-range+forces+on+wall-slip+in+microgel+pastes.">Influence of short-range forces on wall-slip in microgel pastes.</a> J. Rheol. (N. Y. N. Y). 52 (5), 1241-1268 (2008).</li><li>Seth, J. R., Locatelli-Champagne, C., Monti, F., Bonnecaze, R. T., Cloitre, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+do+soft+particle+glasses+yield+and+flow+near+solid+surfaces?.">How do soft particle glasses yield and flow near solid surfaces?.</a> Soft Matter. 8 (1), 140-148 (2012).</li><li>Meeker, S. P., Bonnecaze, R. T., Cloitre, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Slip+and+flow+in+soft+particle+pastes.">Slip and flow in soft particle pastes.</a> Phys. Rev. Lett. 92 (19), 1-4 (2004).</li><li>Xu, C., Fie&#223;, M., Willenbacher, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+wall+slip+on+screen+printing+of+front-side+silver+pastes+for+silicon+solar+cells.">Impact of wall slip on screen printing of front-side silver pastes for silicon solar cells.</a> IEEE Journal of Photovoltaics. 7, 129-135 (2017).</li><li>Brummer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Rheology Essentials of Cosmetic and Food Emulsions. , (2006).</li><li>Macosko, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Rheology Principles, Measurements, and Applications. , (1994).</li><li>Dzuy, N. Q., Boger, D. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Yield+stress+measurement+for+concentrated+suspensions.">Yield stress measurement for concentrated suspensions.</a> J. Rheol. (N. Y. N. Y). 27 (4), 321-349 (1983).</li><li>Da Cruz, F., Chevoir, F., Bonn, D., Coussot, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Viscosity+bifurcation+in+granular+materials,+foams,+and+emulsions.">Viscosity bifurcation in granular materials, foams, and emulsions.</a> Phys. Rev. E. 66, 1-7 (2002).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

אפיון הריאולוגיות מקיף של השעיות מאוד מרוכזות או משחות חובה לפגישת פיתוח המוצר ממוקדת לדרישות הסעפת במהלך עיבוד ויישום של נוזלים מורכבים כאלה. חקירה זו כוללת קביעת לחץ תשואה, צמיגות, מהירות פליטת קיר, התאוששות מבנית לאחר עיוות גדולה התארכות בהפסקה כמו גם כוח מתיח במהלך הנימה מתיחה. סיכום של כל להחיל שיטות, השיג מידע, ומאפיינים רסק מסוכמים בטבלה 1. חשיבותה של הקלטות וידאו זיהוי אמין של כמויות הריאולוגיות של השעיות מולאו מאוד מראה תלוש קיר, פסי גזירה ואת זליגה מדגם ב rheometry סיבוב לוחות מקבילים מודגמת. הקלטות וידאו לאפשר קביעת פרופיל העיוות האמיתית בתחום הזרימה בשולי המדגם באמצעות סמנים מתאימים. זהו necessארי ללמוד התנהגות עיוות זה לפני ניתוח התוצאות של ניסויים הריאולוגיות. לפיכך הגדרות פרמטר מדידה וערכי חספוס צלחת ניתן לזהות עבורו מדידות צמיגות אפשריות. לחץ רסק התשואה יכול להיקבע באמצעות גיאומטרית שבשבת או גיאומטרית צלחת צלחת עם חספוס מתאים. הנחישות צמיגה אפשרית באמצעות גיאומטרית צלחת צלחת רק עם חספוס צלחת שנבחר בקפידה תלוי בהרכב מדגם. חספוס גבוה לא בהכרח לגרום פליטת קיר תחתונה. שיעור הגזירה או טווח מתח גזירה שבה נחישות צמיגות יכול להיעשות מוגבל תשואה על ידי הלחץ לבין ההופעה לשפוך מדגם. יתר על כן, מהירות הפליטה ניתן למדוד ישירות ותנאי מדידה שבו זרימת תקע, פסי גזירה או גלישה מדגם להתרחש ניתן לזהות בבירור. עבור מדידות תלוש קיר משטחים חלקים שימשו PLA הגז העליוןte וצלחת תחתית גסה לאפשר תלוש רק על הפלטה העליונה. מהירות פליטה זו ניתן לחשב ישירות מן המהירות הזוויתית של הפלטה העליונה. עבור שני המשחות תלושות מתרחש ברמות המתח נמוך בהרבה מתח התשואה לכאורה. תצפיות דומות דווחו על השעיות של חרוזי זכוכית 25, השעיות חימר 27, משחות microgel רכות כמו גם עבור תחליבים 28, 29, 30. הנה גידול ליניארי של תלוש נ עם אפליקצית τ נמצא. זה עולה בקנה אחד עם התצפיות ואח אראל. 25 שגם נקבע נ תלוש באמצעות ויזואליזציה של שדה הזרימה בשולי השעיות חרוז זכוכית הנחקרת. סת ואח. הראה כי מהירות קנה המידה של תלוש עם מתח להחיל נשלטת על ידי האינטראקציה בין partic הרכהles הם השתמשו במחקרם לבין הקיר. במקרה בו לא נצמדים ספציפי של חלקיקים אל הקיר, הם גם מצאו קשר ליניארי בין תלוש נ ומתח אבל קנה מידת ריבועית נמצאה עבור חלקיקי הקפדה בחולשה לקיר 28, 29, 30. המחקרים על משחות חלקיקים רכות גם לחשוף * V מאפיין תלוש מהירות על לחץ התשואה ומודל elastohydrodynamic מוצג 29 המאפשרים לחשב * V מן פרמטרי נוזל חלקיקים פיסיים אשר ניתן לקבוע באופן עצמאי: V * ~ γ y 2 (G R 0 / η ים) (G P / G 0) 1/3. מהירות פליטת מאפיין זה תלויה משחה להניב זן γ G 0 מודולוס y ו אלסטי, ים η צמיגות ממס, כמו גם particlR e רדיוס מודולוס G P. הערכים הנובעים הערכה פשוטה זו (V * = 375 מיקרומטר s -1 ו- V B * = 118 מיקרומטר s -1) מסכים בהחלט עם תוצאות הניסוי (איור 9) לא רק לגבי סדר גודל, אלא גם לגבי ההבדל בין משחה ו- B. שפיכה לדוגמא הוא ציין כאן מאפיין מהירות סיבוב קריטי עבור כל דבק. שפיכה אינה מתרחשת בכלי הרכב הטהור. תופעה זו מגבילה אפיון rheological של המשחות יכולה להיות גם רלוונטי עבור פעולות עיבוד או ציפוי מסוימים אבל מהמוצא הפיזי שלה עדיין לא פתור. הקלטות וידאו נוספות מצביעות על כך תלוש קיר, זרימת תקע ו לשפוך מדגם יכול להיות שלילית במהלך בדיקות גזירה תנודתית. לכן, הירידה והעלייה moduli גזירה שנצפו במהלך שלושה שלב בדיקות גזירה תנודתית עם smalמשרעת התנודה l בשלב I ו- III כמו גם משרעת עיוות גדול <img alt="משוואה" src="/files/ftp_upload/55377/55377eq2.jpg" /> &gt; <img alt="משוואה" src="/files/ftp_upload/55377/55377eq2.jpg" /> ג ניתן לייחס ישירות שבר מבני למטה והתאוששות. אפשר יהיה להוכיח כי מידת השינוי המבני הפיך במהלך עליות גזירה תנודתית עם משרעת עיוות הגדלת בשלב II עד הרוויה הוא הגיע דפורמציות המתאים מוצלב של G&quot; ו- G &#39;&#39; במבחן משרעת לטאטא, אבל הנזק בלתי הפיך אינו תלוי משך גזירה משרעת גבוהה בשלב II. שינוי מודולוס ולכן מבנה מדגם בשל עיוות גזירה גדולה בשלב II נקרא הפיך כאן מאז לאחר מתנת פעמים של יותר מ 10 4 s, מודולוס האחסון נמוך בהרבה מהערך הראשוני שלה (מידע לא מוצג). הנתונים המוצגים באיור 15 מוגבלי המתנהפעמים של 1500 s למען הבהירות. עם זאת, יש לציין כי ציר הזמן של תהליך ההדפסה הוא בסדר הגודל של שניות או אפילו מתחת. זה אינו נגיש עם התקנת סיבוב rheometer הקונבנציונלית השתמשה במחקר זה. גבה הפער בשימוש במחקר זה הם גם הרבה יותר גדולים מאשר פתחי רשת טיפוסיים מסך-דפוס של אלקטרוניקה מודפסת מודרנית. מדידות ראולוגיות שימוש בגיאומטרית צלחת צלחת לא יכולות להיעשות על פתחי פער קטנים כזה בשל מגבלות של התאמה מכאנית עבור צלחות גדולות בדרך כלל בשימוש במדידות הריאולוגיות. יתר על כן, פרדות פער גדולות נבחרו כאן כדי להקל להדמיה של עיוות המדגם שבשולי. נימת מתיחת בדיקות באמצעות התפרקותה נימי rheometer elongational ו בודקים מתיחה יכולות לשמש כדי לאפיין את התנהגות עיוות ואת התפרקותה של משחות מילא מאוד תזרים elongational. התארכות בהפסקה ואת מ &#39;כוח aximum במהלך התארכות הם הפרמטרים שהתקבלו מבדיקות אלה עשויים להיות קשורים snap-off מגב במהלך הדפסה המסך. לבסוף, הבדלים משמעותיים נצפו כל הניסויים שתוארו לעיל עבור שתי משחות הכסף המסחריות נחקרו במחקר זה. לדיון נרחב הרלוונטי של תכונות דבק הריאולוגיות לביצועים שלהם יטופל במאמר בא מבוסס על נתונים עבור מגוון רחב של משחות וכלי רכב שונות.

למתליזציה צד קדמי של תאים סולריים סיליקון ממומש בדרך כלל באמצעות מסך-דפוס מסורתי. מלבד הדפסת סטנסיל, דיו להדפסה ו פלקסוגרפית הדפסת 1, מסך-דפוס שמש מאז 1970 עבור יישומי הדפסה רבים 2. זוהי טכניקה תכליתית בייצור תאים סולאריים, היא מבטיחה למתליזציה פשוטה ומהירה במחיר הדפסה נמוך. עם זאת, את תכונות הזרימה של משחות הדפסת מסך צריכות להיות מותאמות בקפידה כדי להבטיח באין מפריע, עיבוד חופשי פגם. זהו מאתגר במיוחד למתליזציה התא הסולארי מאז דפוסי קו אחיד צרים צריך להיות מושגת. יתרה מזאת, מתכוני דבק צריכים להיות מותאמים בזהירות כדי למנוע שקיעה של חלקיקי כסף הגבוהה צפיפות, הפרדת פאזות ו אגרגציה. מסך-הדפסת מוליך מרוכז מאוד משחות metallization בצד הקדמי של תאים סולריים Mainly מורכבת משלושה רכיבים 3, 4, 5, 6: החומר המוליך, חלקיקי כסף מיקרון בגודל בדרך כלל מתן מוליכות חשמלית טובה 7, 8; השלב הרציף, הרכב שנקרא, תערובת של קלסרים, ממסים ותוספים אורגניים קידום הרטבת חלקיקים, היווצרות סרט הידבקות למצע הכולל גם תוספות כדי להתאים את התנהגות הזרימה, במיוחד המאפשר להדביק לעבור מסננת המסך הצרה בְּקַלוּת; ואת קלסר האורגני (זכוכית אבקה) משמש אמרגן הידבקות ומפעיל את תהליך sintering בטמפרטורות נמוכות. הדפסת קווים דקים עם יחס רוחב-גובה גבוה דורשת משחות כסף כי תערוכת לחץ תשואה גבוהה התנהגות גזירה דלילה מבוטאת 9. לחץ התשואה הגבוהה מבטיח shap הטובדיוק דואר ויחס רוחב-גובה גבוה ואילו דליל גזירה חזק בעל צמיגות נמוכה בהתאמה בשיעורי גזירה גבוהות נחוצים כאשר הדבק זורם דרך פתחי רשת צרים, שבו הדבק חשוף שיעורי גזירה גבוהים מוערכים מעבר 10 3 s -1 10. במהלך ההדפסה, משחות נחשפות שיעורי עיוות שונים מאוד מדגיש. ראשית, הרסק נשען על המסך; אז מעשי המגב ואת רסק חודר דרך פתחי מסך על גבי המצע. לאחר היישום של הדבק על פרוסות סיליקון, המבנה צמיגות חייבים להתאושש במהירות לאסור רסק מתפשט על פני המצע. זה יפחית הופעות תאים סולריים בשל הפסדים הצללה גבוה 10, 11, 12, 13, 14, 15. הפרעות, meshmarks שנקרא, בקווי אצבע מודפס יכולות להתרחש בנקודות צלב של חוטי רשת תלויים rheology דבק. השעה עבור פילוס את meshmarks צריכה להיות ככל שיידרש אך גם קצר מספיק כדי לשמור על קו אצבע מתפשטת נמוך ככל האפשר 16. לחץ המגב הנדרש להכנת העיסה לזרום דרך המסננת על גבי המצע צריך להיות מותאם היטב את לחץ התשואה הגבוהה הדרוש כדי לספק דיוק 3 במצב טוב, 6, 9, 17, 18. חלקיקים נארזים מקרוב, אינטראקציה חזקה ויוצרים מבנים מורכבים. בהתאם לכך, מלבד להניב מתח, דליל גזירת thixotropy, תופעות זרימה מורכבות שונות אחרות כמו פסים או avalanching גזירה עלולות להתרחש השעיות כגון 19, 20 &lt;/ sup&gt;, 21. גם תלוש וול חיוני השעיות מרוכזות 22, 23, 24, 25. שכבה דקה של נוזל של צמיגות נמוכה, כלומר שכבה מדולדלת או ללא חלקיקים נוצר ליד הקיר 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 ו עשוי לשלוט בזרימת דרך פערים צרים או ערוצים. אז אפיון הריאולוגיות מקיף של משחות הדפסת מסך הוא חיוני על מנת לשפר תכונות עיבוד ותכונות מוצר. במחקר זה, שתי משחות כסף מסחריות מאופיינות. משחות אלה מציגים מופעי דפוס שונים מהותי. עוזרת הריאולוגיותacterization של חומרים כאלה הוא מאוד תובעני. גם הקביעה הפשוטה של ​​צמיגות גזירה הקבועה באמצעות סיבוב rheometer היא אתגר גדול בשל פליטת קיר, זרימת תקע, פסי גזירה לשפוך דבק. בהתאם לכך, מחקרים קודמים התמקדו מדידות גזירה תנודתית 10, 17, 21 או על האפיון של משחות כסף מרוכזות נמוכות, מה שנקרא דיו 3, 6, 15, עבורו התופעות הנ&quot;ל צפויות להתרחש. פרוטוקולים לתיאור אופי חזק ומשמעותי של התנהגות הזרימה של משחות כסף מרוכזות ניתן להגדיר בעזרת קלטות וידאו. Rheometer גזירת סיבוב עם אבזר מדגם לוחות מקבילים משמש במחקר זה, בבירור הוכחה כי זרימת תקע, תלוש קיר, פסי גזירה תלויים הצלחת המחוספסנס באופן שאינו טריוויאלי. בעבודה קודמת, התפתחות תלויה בזמן של פליטת קיר בזרימת torsional היציבה של השעיות מרוכזות נבדקת עבור חספוס צלחת שונה. התזרים של השעיות מרוכזות יותר של תחומי זכוכית מוצקים בתמיסת קלסר הפולימר היה מדמיין וכן צלחת מוגברת או חספוס גליל פנימי מונעת חלקת קיר. עם זאת, חספוס צלחת הגדלה הביא לשבר של הדגימות 22, 25. שבר התרחש בשיעורי גזירה לכאורה קטנים כאשר חספוס הקיר הוגדל. העצות של asperities של המשטחים לחספס עלולות לשמש נקודות ריכוז לחץ על פני הצלחת, ייזום לשברים מדגישי גזירת τ קטן יותר y τ לחץ התשואה 25. תלוש כותל נחשב חשוב לביצוע הדפסת המסך של משחות מרוכזות מאוד. העבר<html> e מחליקה דרך הרשת קלה בבית תלוש קיר גבוה הפקדתו על המצע גדלה 32 באופן משמעותי. בעזרתו של הקלטות וידאו, תלוש קיר ניתן לצפות ישירות עבור פרוטוקולי ניסוי שונים. מהירות הפליטה יכולה להיקבע באופן ישיר מן המהירות הזוויתית של הצלחת מסתובבת באמצעות צלחות חלקות עם חספוס נמוך. אבל נחישות זרימת התנהגות על משחות כסף היא הגבלה טבועה. המתלים הם בלתי שקופים, כך אופטי תצפיות שדה זרימה יכולות להיעשות רק על שפת המדגם. מחקרים קודמים ניסו לקבוע קיר תלוש דפורמציה בתוך דגימות בו זמנית. הם נצפו נשמט מתחת לחץ התשואה ומצאו תלות ריבועית של מהירות פליטה על הגזירה. התנהגות הזרימה של השעיות חימר שקופות נחקרה על ידי Pignon 27 בעקבות העיוות של קו פיגמנט הצבע מוזרק לתוך החומר בתפזורת. Persello ואח.Xref &quot;&gt; 26 חקר השעיות סיליקה מימיות מרוכזות. הם מצאו כי הגדלת חספוס צלחת לדכא תלוש קיר אינו לגרום עיוות מדגם הומוגני אך עורר שבר בתפזורת. Slip דפורמציה מדגם ב משחות של חלקיקי microgel רכים תחליבים מרוכזים באופן אינטנסיבי 28 דנו בשורה של עיתונים, 29, 30, 31. חלקיקים נותבו פלורסנט שמשו לקביעה בשדה הזרימה בתוך דגימות השקופות אלה בתוך גיאומטרית קונוס-צלחת. מצא להם * V מהיר פליטה מאפיינת את לחץ התשואה של בהתאמה חומר חוק כוח לעלייה של מהירות תלושה עם τ מאמץ גזירה מתחת y τ. מעריך של אחד נמצא עבור חלקיקים שאינם הקפדה ושנייה במקרה של משיכה חלשה בין חלקיקי קיר. במחקר שהוצג להדואר בהתפתחות העיוות וזרימה תחת לחץ מבוקר ותנאי שיעור גזירה מבוקרים מנוטרת. בניגוד לממצאים שדווחו הפנית 25, הגדלת חספוס צלחת לא לגרום לשבר הוא משחות נחקרות. כמו כן, קיר תלוש ואת זרימת תקע לא ניתן לדכא רק על ידי חספוס צלחת הגדלה. תופעות אלה נראים בשליטת היחס של גודל חלקיקים ואת חספוס צלחת. סטים לשפוך בואו לטעום במהירות הסיבוב מאפיין כנראה נקבע על ידי איזון בין כוחות צנטריפוגליים הפועלים וחיכוך על צלחת rheometer. עם זאת, בטווח שיעור הגזירה בה הנחישות הצמיגה אפשרית ניתן לקבוע, ובמקביל תלוש קיר ניתן לכימות. יתר על כן, rheometer נימים משמש כדי לקבוע את הצמיגות בשיעורי גזירה גבוהות רלוונטיים לתהליך ההדפסה. למרות הקשיים עם rheometry גזירה יציב, גזירה תנודתית מוגדר היטב ג עיוותייושם בקלות. בדיקת תנודה תלת שלבית (בתדירות קבועה, אמפליטודות תנודה שונות) המדמה את תהליך המסך-דפוס 10 ומאפשרת ללמוד התאוששות מבנית של הרסק: ב עיוות &quot;טרום הדפסה&quot; הצעד, קטנה הראשון מוחלת על מנת לקבוע את תכונות אלסטיות וצמיג במנוחה. &quot;הדפס&quot; השני צעד המדמה את הציפוי להב ואת הרסק להעביר את רשת המסך על ידי החלת משרעת עיוות גבוהה מספיק לשבור את המבנה הדבק. בשלב &quot;פוסט-ההדפסה&quot; הסופי, עיוות קטנה מוחלת לזהות את ההתאוששות המבנית של הרסק. שווי מודולוס הראשוני צריך להגיע במהירות כדי למנוע התפרצות להדביק אבל לא מהר מדי כדי להימנע meshmarks. החקירות המוצג כאן לאשר כי ההתאוששות המבנית אינה שלמה כפי שדווח בעבר על ידי ג&#39;ואו 21. ואו יכול להראות כי השינוי המבני נגרםעל ידי שבירת אשכולות מילוי של מטריקס מילוי צימוד באמצעות מושעה חלקיקי כסף בתמיסה תאית אתיל. הקלטות וידאו במחקר זה עולה כי השינוי המבני הפיך שנצפה אינו פריט אמנות שימושית הקשורים קרות תלוש קיר, פסים גזירה, זרימת תקע או לשפוך מדגם. בנוסף, נמצא כי מידת הפירוט מבני מאוד תלויה משרעת העיוות שיושמה בשלב שני, אבל בקושי תלוי במרווח הזמן של המאמץ ליישם. היבט זה לא נתפס בניסויים של ג&#39;ואו. השפעת הרכב להדביק על התמוטטות מבנית והתאוששות תידון במאמר בא. לבסוף, שיטה לדמות את אופן הפעולה רסק במהלך פעמי snap המסך מוצגת. פרידת נימי rheometer elongational ו בודק מתיחה מסחרית משמשות כדי לקבוע את יחס המתיחה שבה המשחות לשבור ואת הכח הצירי מקסימלית במהלך מתיחה כפונקציהשל מהירות התארכות. הקלטות וידאו יש התבררו להיות הכרחי למציאת פרוטוקולי המדידה המתאימה הכרחי אפיון הריאולוגיות משמעותי של משחות כסף באמצעות rheometry סיבוב לוחות מקבילים. נתוני וידאו אפשרו קביעת שיעור גזירה ומשטרי מאמץ גזירה שבו מוגדר היטב פיזי ערכי תשואת מתח צמיגות ניתן לקבוע. הבחירה המתאימה של חספוס צלחת ופרמטרים ההפרדה צלחת גם התבסס על הקלטות וידאו אלה. הגדרות ניסיוניות עבורו תלוש קיר, זרימת תקע טהורה, פסי גזירה או שפיכה מדגם להתרחש ניתן לזהות באופן חד משמעיות. המשחות נחקרו כאן משמשות למתליזציה צד קדמי של תאים סולריים. עם זאת, וידאו זהיר נתמך אפיון הריאולוגיות חשוב גם עבור סוגים שונים אחרים של השעיות מרוכזות כולל צפיפות גבוהה, חלקיקים בגודל מיקרון.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>endoscopy</td>
			<td>Visitool</td>
			<td>TVS80.280.BF6.AD10.2</td>
			<td>full name: TV-Endoskop, C-Mount, Variookular 2X, &#216; 8mm x ca. 280mm, 0&#176;, BF:6mm, AD 10mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>commercial silver paste&#160;</td>
			<td>Heraeus Deutschland GmbH &#38; Co. KG 
			Global Business Unit Heraeus Photovoltaics</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>rheometer A</td>
			<td>Anton Paar</td>
			<td>Physica MCR 501</td>
			<td>Rq = 2 - 4 &#181;m</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>rheometer B</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>Haake Mars II</td>
			<td>Rq = 1.15 &#181;m 
			Rq = 9 &#181;m</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>rheometer C</td>
			<td>Thermo Scientific (formerly Haake GmbH)</td>
			<td>Rheostress 150</td>
			<td>vane geometry</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>sandpaper</td>
			<td>Jean Wirtz D&#252;sseldorf Metallographie</td>
			<td>P320 C</td>
			<td>Rq = 9 &#181;m 
			grain size = 46.2 &#177; 1.5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>recording software</td>
			<td>Debut Video Capture</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LED Spotlight</td>
			<td>Kaleep&#160;</td>
			<td>48W Led Work Lights 
			Offroads Lights 
			Lamp Spotlight Floodlight&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>capillary breakup elongational rheometer</td>
			<td>Thermo Scientific (Haake)</td>
			<td>HAAKE CaBER1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>tensile tester</td>
			<td>Stable Micro Systems, Godalming, UK</td>
			<td>TA.XT plus 
			Texture Analyzer&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 N load cell</td>
			<td>Stable Micro Systems, Godalming, UK</td>
			<td>Serialnumber: 10256249</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>a modified capillary rheometer</td>
			<td>G&#246;ttfert Rheograph 2000 (G&#246;ttfert Werkstoff-Pr&#252;fmaschinen GmbH, Buchen Germany)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>500 bar pressure transducer</td>
			<td>Gefran, Selingenstadt, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

challenges in rheological characterization of highly concentrated suspensions &#8212; a case study for screen-printing silver pastes

A comprehensive rheological characterization of highly concentrated suspensions or pastes is mandatory for a targeted product development meeting the manifold requirements during processing and application of such complex fluids. In this investigation, measuring protocols for a conclusive assessment of different process relevant rheological parameters have been evaluated. This includes the determination of yield stress, viscosity, wall slip velocity, structural recovery after large deformation and elongation at break as well as tensile force during filament stretching.
The importance of concomitant video recordings during parallel-plate rotational rheometry for a significant determination of rheological quantities is demonstrated. The deformation profile and flow field at the sample edge can be determined using appropriate markers. Thus, measurement parameter settings and plate roughness values can be identified for which yield stress and viscosity measurements are possible. Slip velocity can be measured directly and measuring conditions at which plug flow, shear banding or sample spillover occur can be identified clearly. 
Video recordings further confirm that the change in shear moduli observed during three stage oscillatory shear tests with small deformation amplitude in stage I and III but large oscillation amplitude in stage II can be directly attributed to structural break down and recovery. For the pastes investigated here, the degree of irreversible, shear-induced structural change increases with increasing deformation amplitude in stage II until a saturation is reached at deformations corresponding to the crossover of G' and G'', but the irreversible damage is independent of the duration of large amplitude shear. 
A capillary breakup elongational rheometer and a tensile tester have been used to characterize deformation and breakup behavior of highly filled pastes in uniaxial elongation. Significant differences were observed in all experiments described above for two commercial screen-printing silver pastes used for front side metallization of Si-solar cells.

Watch this Scientific Journal Video about Challenges in Rheological Characterization of Highly Concentrated Suspensions Ã¢â‚¬â€ A Case Study for Screen-printing Silver Pastes at JoVE.com

Challenges in Rheological Characterization of Highly Concentrated Suspensions &#8212; A Case Study for Screen-printing Silver Pastes

A protocol for a robust and application relevant rheological characterization of highly concentrated suspensions is presented. Silver pastes used for screen-printing application in solar cell production are employed as model systems.

אתגרים ראולוגיות אפיון השעיות מרוכזות מאוד - מקרה עבור משחות כסף הדפסת מסך

A comprehensive rheological characterization of highly concentrated suspensions or pastes is mandatory for a targeted product development meeting the ...

challenges-rheological-characterization-highly-concentrated

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Engineering

19.8K Views.  Karlsruhe Institute of Technology. A protocol for a robust and application relevant rheological characterization of highly concentrated suspensions is presented. Silver pastes used for screen-printing application in solar cell production are employed as model systems. 

Video: Challenges in Rheological Characterization of Highly Concentrated Suspensions — A Case Study for Screen-printing Silver Pastes

A Method to Fabricate Disconnected Silver Nanostructures in 3D

The standard nanofabrication toolkit includes techniques primarily aimed at creating 2D patterns in dielectric media. Creating metal patterns on a submicron scale requires a combination of nanofabrication tools and several material processing steps. For example, steps to create planar metal structures using ultraviolet photolithography and electron-beam lithography can include sample exposure, sample development, metal deposition, and metal liftoff. To create 3D metal structures, the sequence is repeated multiple times. The complexity and difficulty of stacking and aligning multiple layers limits practical implementations of 3D metal structuring using standard nanofabrication tools. Femtosecond-laser direct-writing has emerged as a pre-eminent technique for 3D nanofabrication.1,2 Femtosecond lasers are frequently used to create 3D patterns in polymers and glasses.3-7 However, 3D metal direct-writing remains a challenge. Here, we describe a method to fabricate silver nanostructures embedded inside a polymer matrix using a femtosecond laser centered at 800 nm. The method enables the fabrication of patterns not feasible using other techniques, such as 3D arrays of disconnected silver voxels.8 Disconnected 3D metal patterns are useful for metamaterials where unit cells are not in contact with each other,9 such as coupled metal dot10,11or coupled metal rod12,13 resonators. Potential applications include negative index metamaterials, invisibility cloaks, and perfect lenses.
In femtosecond-laser direct-writing, the laser wavelength is chosen such that photons are not linearly absorbed in the target medium. When the laser pulse duration is compressed to the femtosecond time scale and the radiation is tightly focused inside the target, the extremely high intensity induces nonlinear absorption. Multiple photons are absorbed simultaneously to cause electronic transitions that lead to material modification within the focused region. Using this approach, one can form structures in the bulk of a material rather than on its surface.
Most work on 3D direct metal writing has focused on creating self-supported metal structures.14-16 The method described here yields sub-micrometer silver structures that do not need to be self-supported because they are embedded inside a matrix. A doped polymer matrix is prepared using a mixture of silver nitrate (AgNO3), polyvinylpyrrolidone (PVP) and water (H2O). Samples are then patterned by irradiation with an 11-MHz femtosecond laser producing 50-fs pulses. During irradiation, photoreduction of silver ions is induced through nonlinear absorption, creating an aggregate of silver nanoparticles in the focal region. Using this approach we create silver patterns embedded in a doped PVP matrix. Adding 3D translation of the sample extends the patterning to three dimensions.

Femtosecond-laser direct-writing is frequently used to create three-dimensional (3D) patterns in polymers and glasses. However, patterning metals in 3D remains a challenge. We describe a method for fabricating silver nanostructures embedded inside a polymer matrix using a femtosecond laser centered at 800 nm.

שיטה לפברק ננו כסף המנותק ב-3D

The standard nanofabrication toolkit includes  techniques primarily aimed at creating 2D patterns in dielectric media. Creating  metal patterns on a ...

Evaluating Plasmonic Transport in Current-carrying Silver Nanowires

Plasmonics is an emerging technology capable of simultaneously transporting a plasmonic signal and an electronic signal on the same information support1,2,3. In this context, metal nanowires are especially desirable for realizing dense routing networks4. A prerequisite to operate such shared nanowire-based platform relies on our ability to electrically contact individual metal nanowires and efficiently excite surface plasmon polaritons5 in this information support. In this article, we describe a protocol to bring electrical terminals to chemically-synthesized silver nanowires6 randomly distributed on a glass substrate7. The positions of the nanowire ends with respect to predefined landmarks are precisely located using standard optical transmission microscopy before encapsulation in an electron-sensitive resist. Trenches representing the electrode layout are subsequently designed by electron-beam lithography. Metal electrodes are then fabricated by thermally evaporating a Cr/Au layer followed by a chemical lift-off. The contacted silver nanowires are finally transferred to a leakage radiation microscope for surface plasmon excitation and characterization8,9. Surface plasmons are launched in the nanowires by focusing a near infrared laser beam on a diffraction-limited spot overlapping one nanowire extremity5,9. For sufficiently large nanowires, the surface plasmon mode leaks into the glass substrate9,10. This leakage radiation is readily detected, imaged, and analyzed in the different conjugate planes in leakage radiation microscopy9,11. The electrical terminals do not affect the plasmon propagation. However, a current-induced morphological deterioration of the nanowire drastically degrades the flow of surface plasmons. The combination of surface plasmon leakage radiation microscopy with a simultaneous analysis of the nanowire electrical transport characteristics reveals the intrinsic limitations of such plasmonic circuitry.

Silver nanowires can simultaneously transport electrons and optical information in the form of surface plasmons. A procedure is described here to realize such a shared circuitry and the limitations at propagating both information carriers are evaluated.

Plasmonics is an emerging technology capable of simultaneously transporting a plasmonic signal and an electronic signal on the same information ...

Fabrication of High Contrast Gratings for the Spectrum Splitting Dispersive Element in a Concentrated Photovoltaic System

High contrast gratings are designed and fabricated and its application is proposed in a parallel spectrum splitting dispersive element that can improve the solar conversion efficiency of a concentrated photovoltaic system. The proposed system will also lower the solar cell cost in the concentrated photovoltaic system by replacing the expensive tandem solar cells with the cost-effective single junction solar cells. The structures and the parameters of high contrast gratings for the dispersive elements were numerically optimized. The large-area fabrication of high contrast gratings was experimentally demonstrated using nanoimprint lithography and dry etching. The quality of grating material and the performance of the fabricated device were both experimentally characterized. By analyzing the measurement results, the possible side effects from the fabrication processes are discussed and several methods that have the potential to improve the fabrication processes are proposed, which can help to increase the optical efficiency of the fabricated devices.

The fabrication of high contrast gratings as the parallel spectrum splitting dispersive element in a concentrated photovoltaic system is demonstrated. Fabrication processes including nanoimprint lithography, TiO2 sputtering and reactive ion etching are described. Reflectance measurement results are used to characterize the optical performance.

המצאה של Gratings ניגודיות הגבוה לפיצול הספקטרום Dispersive האלמנט במערכת פוטוולטאית מרוכזת

High contrast gratings are designed and fabricated and its application is proposed in a parallel spectrum splitting dispersive element that can improve ...

Integration of Light Trapping Silver Nanostructures in Hydrogenated Microcrystalline Silicon Solar Cells by Transfer Printing

One of the potential applications of metal nanostructures is light trapping in solar cells, where unique optical properties of nanosized metals, commonly known as plasmonic effects, play an important role. Research in this field has, however, been impeded owing to the difficulty of fabricating devices containing the desired functional metal nanostructures. In order to provide a viable strategy to this issue, we herein show a transfer printing-based approach that allows the quick and low-cost integration of designed metal nanostructures with a variety of device architectures, including solar cells. Nanopillar poly(dimethylsiloxane) (PDMS) stamps were fabricated from a commercially available nanohole plastic film as a master mold. On this nanopatterned PDMS stamps, Ag films were deposited, which were then transfer-printed onto block copolymer (binding layer)-coated hydrogenated microcrystalline Si (&#181;c-Si:H) surface to afford ordered Ag nanodisk structures. It was confirmed that the resulting Ag nanodisk-incorporated &#181;c-Si:H solar cells show higher performances compared to a cell without the transfer-printed Ag nanodisks, thanks to plasmonic light trapping effect derived from the Ag nanodisks. Because of the simplicity and versatility, further device application would also be feasible thorough this approach.

A viable transfer printing-based methodology to introduce plasmonic metal nanostructures in solar cells is described. Using nanopillar poly(dimethylsiloxane) stamps, an Ag-based ordered nanodisk array was integrated with standard hydrogenated microcrystalline Si solar cells, which led to improved device performances due to plasmonic light trapping.

שילוב של אור ננו-מבני כסף השמנה בתאים סולריים המוקשה Microcrystalline הסיליקון ידי העברת הדפסה

One of the potential applications of metal nanostructures is light trapping in solar cells, where unique optical properties of nanosized metals, commonly ...

A Fabrication Method for Highly Stretchable Conductors with Silver Nanowires

Stretchable electronics are identified as a key technology for electronic applications in the next generation. One of the challenges in fabrication of stretchable electronic devices is the preparation of stretchable conductors with great mechanical stability. In this study, we developed a simple fabrication method to chemically solder the contact points between silver nanowire (AgNW) networks. AgNW nanomesh was first deposited on a glass slide via spray coating method. A reactive ink composed of silver nanoparticle (AgNPs) precursors was applied over the spray coated AgNW thin films. After heating for 40 min, AgNPs were preferentially generated over the nanowire junctions to solder the AgNW nanomesh, and reinforced the conducting network. The chemically modified AgNW thin film was then transferred to polyurethane (PU) substrates by casting method. The soldered AgNW thin films on PU exhibited no obvious change in electrical conductivity under stretching or rolling process with elongation strains up to 120%.

A simple synthesis method is used to chemically solder silver nanowire thin film to fabricate highly stretchable and conductive metal conductors.

שיטת ייצור למוליכים מאוד מתיחה עם Nanowires הכסף

Stretchable electronics are identified as a key technology for electronic applications in the next generation. One of the challenges in fabrication of ...

Three-dimensional Particle Tracking Velocimetry for Turbulence Applications: Case of a Jet Flow

3D-PTV is a quantitative flow measurement technique that aims to track the Lagrangian paths of a set of particles in three dimensions using stereoscopic recording of image sequences. The basic components, features, constraints and optimization tips of a 3D-PTV topology consisting of a high-speed camera with a four-view splitter are described and discussed in this article. The technique is applied to the intermediate flow field (5 &#60;x/d &#60;25) of a circular jet at Re &#8776; 7,000. Lagrangian flow features and turbulence quantities in an Eulerian frame are estimated around ten diameters downstream of the jet origin and at various radial distances from the jet core. Lagrangian properties include trajectory, velocity and acceleration of selected particles as well as curvature of the flow path, which are obtained from the Frenet-Serret equation. Estimation of the 3D velocity and turbulence fields around the jet core axis at a cross-plane located at ten diameters downstream of the jet is compared with literature, and the power spectrum of the large-scale streamwise velocity motions is obtained at various radial distances from the jet core.

A three-dimensional particle tracking velocimetry (3D-PTV) system based on a high-speed camera with a four-view splitter is described here. The technique is applied to a jet flow from a circular pipe in the vicinity of ten diameters downstream at Reynolds number Re &#8776; 7,000.

תלת ממד חלקיקי מעקב velocimetry עבור יישומי Turbulence: מקרה של Jet Flow

3D-PTV is a quantitative flow measurement technique that aims to track the Lagrangian paths of a set of particles in three dimensions using stereoscopic ...

A Novel Method for In Situ Electromechanical Characterization of Nanoscale Specimens

Electrically assisted deformation (EAD) is increasingly being used to improve the formability of metals during processes such as sheet metal rolling and forging. Adoption of this technique is proceeding despite disagreement concerning the underlying mechanism responsible for EAD. The experimental procedure described herein enables a more explicit study compared to previous EAD research by removing thermal effects, which are responsible for disagreement in interpreting previous EAD results. Furthermore, as the procedure described here enables EAD observation in situ and in real time in a transmission electron microscope (TEM), it is superior to existing post-mortem methods that observe EAD effects post-test. Test samples consist of a single crystal copper (SCC) foil having a free-standing tensile test section of nanoscale thickness, fabricated using a combination of laser and ion beam milling. The SCC is mounted to an etched silicon base that provides mechanical support and electrical isolation while serving as a heat sink. Using this geometry, even at high current density (~3,500 A/mm2), the test section experiences a negligible temperature increase (&#60;0.02 &#176;C), thus eliminating Joule heating effects. Monitoring material deformation and identifying the corresponding changes to microstructures, e.g. dislocations, are accomplished by acquiring and analyzing a series of TEM images. Our sample preparation and in situ experiment procedures are robust and versatile as they can be readily utilized to test materials with different microstructures, e.g., single and polycrystalline copper.

A Novel Method for In Situ Electromechanical Characterization of Nanoscale Specimens

Isolating electrical and thermal effects on electrically assisted deformation (EAD) is very difficult using macroscopic samples. Metallic sample micro- and nanostructures together with a custom test procedure have been developed to evaluate the impact of applied current on the formation without joule heating and evolution of dislocations on these samples.

שיטה חדשה עבור<em&gt; באתרו</em&gt; אפיון אלקטרומכני של דגימות ננומטריות

Electrically assisted deformation (EAD) is increasingly being used to improve the formability of metals during processes such as sheet metal rolling and ...

In Situ Monitoring of the Accelerated Performance Degradation of Solar Cells and Modules: A Case Study for Cu(In,Ga)Se2 Solar Cells

The levelized cost of electricity (LCOE) of photovoltaic (PV) systems is determined by, among other factors, the PV module reliability. Better prediction of degradation mechanisms and prevention of module field failure can consequently decrease investment risks as well as increase the electricity yield. An improved knowledge level can for these reasons significantly decrease the total costs of PV electricity. 
In order to better understand and minimize the degradation of PV modules, the occurring degradation mechanisms and conditions should be identified. This should preferably happen under combined stresses, since modules in the field are also simultaneously exposed to multiple stress factors. Therefore, two 'Combined Stress test with in situ measurement' setups have been designed and constructed. These setups allow the simultaneous use of humidity, temperature, illumination, and electrical biases as independently controlled stress factors on solar cells and minimodules. The setups also allow real-time monitoring of the electrical properties of these samples. This protocol presents these setups and describes the experimental possibilities. Moreover, results obtained with these setups are also presented: various examples about the influence of both deposition and degradation conditions on the stability of thin film Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) as well as Cu2ZnSnSe4 (CZTS) solar cells are described. Results on the temperature dependency of CIGS solar cells are also presented.

In Situ Monitoring of the Accelerated Performance Degradation of Solar Cells and Modules: A Case Study for CuIn,GaSe2 Solar Cells

Two &#39;Combined Stress test with in situ measurement&#39; setups, which allow real-time monitoring of accelerated degradation of solar cells and modules, were designed and constructed. These setups allow the simultaneous use of humidity, temperature, electrical biases, and illumination as independently controlled stress factors. The setups and various experiments executed are presented.

בחיי עיר פיקוח על הפגיעה בביצועים מואצת של תאים סולריים מודולים: חקר מקרה של תאים סולריים2 Se Cu (ב, Ga)

The levelized cost of electricity (LCOE) of photovoltaic (PV) systems is determined by, among other factors, the PV module reliability. Better prediction ...

Fabrication of Ultra-thin Color Films with Highly Absorbing Media Using Oblique Angle Deposition

Ultra-thin film structures have been studied extensively for use as optical coatings, but performance and fabrication challenges remain.&#160; We present an advanced method for fabricating ultra-thin color films with improved characteristics. The proposed process addresses several fabrication issues, including large area processing. Specifically, the protocol describes a process for fabricating ultra-thin color films using an electron beam evaporator for oblique angle deposition of germanium (Ge) and gold (Au) on silicon (Si) substrates.&#160; Film porosity produced by the oblique angle deposition induces color changes in the ultra-thin film. The degree of color change depends on factors such as deposition angle and film thickness. Fabricated samples of the ultra-thin color films showed improved color tunability and color purity. In addition, the measured reflectance of the fabricated samples was converted into chromatic values and analyzed in terms of color. Our ultra-thin film fabricating method is expected to be used for various ultra-thin film applications such as flexible color electrodes, thin film solar cells, and optical filters. Also, the process developed here for analyzing the color of the fabricated samples is broadly useful for studying various color structures.

We present a detailed method for fabricating ultra-thin color films with improved characteristics for optical coatings. The oblique angle deposition technique using an electron beam evaporator allows improved color tunability and purity. Fabricated films of Ge and Au on Si substrates were analyzed by reflectance measurements and color information conversion.

ייצור של סרטים צבע דקים עם מאוד קליטת מדיה באמצעות התצהיר זווית אלכסונית

Ultra-thin film structures have been studied extensively for use as optical coatings, but performance and fabrication challenges remain.&#160; We present ...

Conducting Elevated Temperature Normal and Combined Pressure-Shear Plate Impact Experiments Via a Breech-end Sabot Heater System

A novel approach for conducting normal and/or combined pressure-shear plate impact experiments at test temperatures up to 1000 &#176;C is presented. The method enables elevated temperature plate-impact experiments aimed towards probing dynamic behavior of materials under thermomechanical extremes, while mitigating several special experimental challenges faced while performing similar experiments using the conventional plate impact approach. Custom adaptations are made to the breech-end of a single-stage gas-gun at Case Western Reserve University; these adaptations include a precision-machined extension piece made from SAE 4340 steel, which is strategically designed to mate the existing gun-barrel while providing a high tolerance match to the bore and keyway. The extension piece contains a vertical cylindrical heater-well, which houses a heater assembly. A resistive coil heater-head, capable of reaching temperatures of up 1200 &#176;C, is attached to a vertical stem with axial/rotational degrees of freedoms; this enables thin metal specimens held at the front-end of a heat-resistant sabot to be heated uniformly across the diameter to the desired test temperatures. By heating the flyer plate (in this case, the sample) at the breech-end of the gun-barrel instead of at the target-end, several critical experimental challenges can be averted. These include: 1) severe changes in the alignment of the target plate during heating due to the thermal expansion of the several constituents of the target holder assembly; 2) challenges that arise due to the diagnostics elements, (i.e., polymer holographic gratings, and optical probes) being too close to the heated target assembly; 3) challenges that arise for target plates with an optical window, where crucial tolerances between the sample, bond layer, and window become increasingly difficult to maintain at high temperatures; 4) in the case of combined compression-shear plate impact experiments, the need for high-temperature resistant diffraction gratings for the measurement of transverse particle velocity at the free surface of the target; and 5) limitations imposed on the impact velocity necessary for unambiguous interpretation of the measured free surface velocity versus time profile due to thermal softening and possibly yielding of the bounding target plates.By utilizing the adaptations mentioned above, we present results from a series of reverse geometry normal plate impact experiments on commercial purity aluminum at a range of sample temperatures. These experiments show decreasing particle velocities in the impacted state, which are indicative of material softening (decrease in post-yield flow stress) with increasing sample temperatures.

Here, we present a detailed protocol of a new approach for conducting elevated temperature reverse normal plate impact, and combined pressure-and-shear plate impact. The approach involves the use of a breech-end resistive coil heater to heat a sample held at the front-end of a heat-resistant sabot to the desired temperature.

ניצוח גבוהות בטמפרטורה רגילה, בשילוב לחץ-הטיה צלחת ההשפעה ניסויים באמצעות מערכת החימום Sabot עכוז-end

A novel approach for conducting normal and/or combined pressure-shear plate impact experiments at test temperatures up to 1000 &#176;C is presented. The ...