长春应化所发明柔性透明聚酰亚胺薄膜材料

2010-11-09 16:03 来源: 中国科学院
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  中国科学院长春应用化学研究所杨正华研究员课题组科研人员发明出一种柔性透明聚酰亚胺薄膜材料及其制备方法,并于近日获得国家知识产权局授权。

  柔性衬底非晶硅太阳能电池日益受到人们重视。它可以任意弯曲,安装携带方便,在航空、航天领域取得广泛应用,是邻近空间动力飞艇不可或缺的能源组件。柔性太阳能电池衬底可采用不锈钢箔和塑料薄膜。不锈钢衬底具有成本低、镀膜工艺性稳定等优点,但由于不锈钢比重比塑料大5-6倍,在航空航天等对负载重量特别敏感的领域,塑料衬底具有不可替代的优势。同时采用透明聚合物薄膜作为衬底,在衬底薄膜表面形成ITO透明导电膜、非晶硅、铝电极可以使光线高效率照射在非晶硅层,从而获得高光电转换效率。

  本发明采用2,2’-双三氟甲基-4,4’-联苯二胺(TFDB)作为核心二胺单体,由于TFDB分子结构中2,2’-位置引入两个三氟甲基,其空阻效应使联苯的两个苯环间产生扭转角,造成非平面结构,结合特有的异构型二酐单体获得的透明聚酰亚胺具有很多特殊性能,如溶解性明显提高,颜色浅的同时还保留高的热稳定性和良好的机械强度,光线透过截止波长达到400nm以下,全可见光光线透过率达到90%。

  发明的柔性透明聚酰亚胺薄膜材料,其薄膜有良好的透光性,厚度在25微米对500nm以上波长光线透过率大于90%;有良好的耐热性,ITO和非晶硅镀膜工艺温度在200℃,薄膜的玻璃化转变温度在250℃以上,具有足够的机械强度;薄膜表面光洁、平整、无针孔,可防止薄膜电池断路或短路现象发生,满足作为柔性平板显示和太阳电池衬底的聚合物薄膜必备条件,具有广阔的应用前景。