中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所楊正華研究員課題組科研人員發(fā)明出一種柔性透明聚酰亞胺薄膜材料及其制備方法,并于近日獲得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授權(quán)。
柔性襯底非晶硅太陽能電池日益受到人們重視。它可以任意彎曲,安裝攜帶方便,在航空、航天領(lǐng)域取得廣泛應(yīng)用,是鄰近空間動(dòng)力飛艇不可或缺的能源組件。柔性太陽能電池襯底可采用不銹鋼箔和塑料薄膜。不銹鋼襯底具有成本低、鍍膜工藝性穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),但由于不銹鋼比重比塑料大5-6倍,在航空航天等對(duì)負(fù)載重量特別敏感的領(lǐng)域,塑料襯底具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)采用透明聚合物薄膜作為襯底,在襯底薄膜表面形成ITO透明導(dǎo)電膜、非晶硅、鋁電極可以使光線高效率照射在非晶硅層,從而獲得高光電轉(zhuǎn)換效率。
本發(fā)明采用2,2’-雙三氟甲基-4,4’-聯(lián)苯二胺(TFDB)作為核心二胺單體,由于TFDB分子結(jié)構(gòu)中2,2’-位置引入兩個(gè)三氟甲基,其空阻效應(yīng)使聯(lián)苯的兩個(gè)苯環(huán)間產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)角,造成非平面結(jié)構(gòu),結(jié)合特有的異構(gòu)型二酐單體獲得的透明聚酰亞胺具有很多特殊性能,如溶解性明顯提高,顏色淺的同時(shí)還保留高的熱穩(wěn)定性和良好的機(jī)械強(qiáng)度,光線透過截止波長(zhǎng)達(dá)到400nm以下,全可見光光線透過率達(dá)到90%。
發(fā)明的柔性透明聚酰亞胺薄膜材料,其薄膜有良好的透光性,厚度在25微米對(duì)500nm以上波長(zhǎng)光線透過率大于90%;有良好的耐熱性,ITO和非晶硅鍍膜工藝溫度在200℃,薄膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在250℃以上,具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度;薄膜表面光潔、平整、無針孔,可防止薄膜電池?cái)嗦坊蚨搪番F(xiàn)象發(fā)生,滿足作為柔性平板顯示和太陽電池襯底的聚合物薄膜必備條件,具有廣闊的應(yīng)用前景。
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