中國科學院長春應(yīng)用化學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，并于近日獲得國家知識產(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，但由于不銹鋼比重比塑料大5-6倍，在航空航天等對負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。同時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’-位置引入兩個三氟甲基，其空阻效應(yīng)使聯(lián)苯的兩個苯環(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，顏色淺的同時還保留高的熱穩(wěn)定性和良好的機械強度，光線透過截止波長達到400nm以下，全可見光光線透過率達到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500nm以上波長光線透過率大于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，具有足夠的機械強度；薄膜表面光潔、平整、無針孔，可防止薄膜電池斷路或短路現(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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