大面積制備有機(jī)/無機(jī)雜化減反射薄膜
大面積制備有機(jī)/無機(jī)雜化減反射薄膜
近年來，有機(jī)/無機(jī)雜化材料因其優(yōu)異的光學(xué)性能在多層增透膜領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注。本文以聚乙烯醇(PVA)和異丙氧鈦(TTIP)為原料，制備了有機(jī)/無機(jī)納米復(fù)合材料。雜化材料在波長(zhǎng)為550nm時(shí)具有寬的可調(diào)折射率窗口，即1.65-1.95。原子力顯微鏡(AFM)結(jié)果表明，復(fù)合薄膜的表面粗糙度*低均方根為2.7?，霧度低為0.23%，具有良好的光學(xué)應(yīng)用潛力。以納米復(fù)合材料/醋酸纖維素為一側(cè)，以納米復(fù)合材料/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)為一側(cè)的雙面增透膜(10×10cm2)的透過率分別達(dá)到98%和99.3%。經(jīng)過240天的老化測(cè)試，混合溶液和增透膜保持穩(wěn)定，幾乎沒有衰減。此外，增透膜在鈣鈦礦太陽能電池組件中的應(yīng)用將功率轉(zhuǎn)換效率從16.57%提高到17.25%。
圖片
介紹
本論文以乙烯醇(PVA)和異丙氧鈦(TTIP)為原料，以乙酰丙酮和乙酸為穩(wěn)定劑，制備了有機(jī)/無機(jī)雜化材料PVA-TTIP(簡(jiǎn)稱PT)。為了減少多核鈦的生成，制備了雜化材料，并加入乙酸以提高穩(wěn)定性。在550nm波長(zhǎng)下，混合薄膜的折射率可輕松調(diào)制在1.65-1.95范圍內(nèi)，薄膜霧霾僅為0.23%。設(shè)計(jì)并在大面積(10×10cm2)玻璃基板上制備了PT/醋酸纖維素(CA)和PT/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)雙面增透膜，透光率分別為98%和99.3%。在老化240天后，雜化材料溶液保持穩(wěn)定，并用雜化溶液制備的增透膜仍具有優(yōu)異的光學(xué)性能，且無衰減。此外，減反射膜應(yīng)用于光伏器件，通過減少表面反射來提高性能。鈣鈦礦太陽能電池因其成本低、工藝簡(jiǎn)單、成分豐富、功率轉(zhuǎn)換效率高而受到全球關(guān)注。對(duì)于商業(yè)應(yīng)用，*大化效率和穩(wěn)定性是至關(guān)重要的。通常，鈣鈦礦太陽能電池的玻璃封裝與反射金屬接觸導(dǎo)致陽光的光學(xué)損失耦合到有源層，從而降低了整體光伏性能。將該復(fù)合增透膜應(yīng)用于鈣鈦礦太陽能電池的覆蓋玻璃中，使轉(zhuǎn)換效率從16.57%提高到17.25%。
實(shí)驗(yàn)部分
薄膜的制備及溶液
將TTIP溶液緩慢加入到HAcAc中，以滿足TTIP的摩爾比(HAcAc=1:6)。溶液在室溫下攪拌10分鐘。將橙黃色溶液制備的薄膜記錄在TTIP-sol薄膜上。PVA的DMF溶液在90°C下加熱攪拌6h后完全溶解，然后用過濾器(PTFE，孔徑0.45μm)過濾。將過濾后的PVA溶液2mL(2.5mg/mL)與改性后的TTIP-溶膠溶液8ml混合，室溫?cái)嚢?h。為保證溶液的穩(wěn)定性，加入1.5mL乙酸，室溫?cái)嚢?h。攪拌數(shù)小時(shí)后，PVA的羥基與改性鈦配合物中間體發(fā)生交聯(lián)，形成雜化結(jié)構(gòu)。*后得到pH值為4.65的黃色澄清溶液，稱為PT溶液。為了配置其他PT溶液比例，只修改了TTIP-sol比例。
采用旋涂法制備PT復(fù)合膜，大面積PT/CA結(jié)構(gòu)雙面增透膜的制備工藝如圖6所示。醋酸纖維素分別溶于三種溶劑，即丙酮、乙腈和DMAc。對(duì)于PMMA，以乙酸正丁酯為溶劑。攪拌6h后，用聚四氟乙烯(0.45μm)過濾。沉積的薄膜一般在1500rpm的轉(zhuǎn)速下旋涂30s，然后在100℃和150℃下逐步退火15min。
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采用德國薄膜制備工藝，形成了一套具有嚴(yán)格工藝標(biāo)準(zhǔn)的閉環(huán)式流程技術(shù)制備體系，能夠制備各種超高性能光學(xué)薄膜，包括紅外薄膜、增透膜，ARcoating,激光薄膜、特種薄膜、紫外薄膜、x射線薄膜，應(yīng)用領(lǐng)域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、醫(yī)用激光器、光學(xué)科研，紅外制導(dǎo)、面部識(shí)別、VR/AR應(yīng)用,博物館，低反射櫥窗玻璃，畫框，工業(yè)燈具照明，廣告機(jī)，點(diǎn)餐機(jī)，電子白板，安防監(jiān)控等。卷柔新技術(shù)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全自動(dòng)生產(chǎn)線【sol-gel溶膠凝膠法鍍膜線】，這條生產(chǎn)線能夠生產(chǎn)全球先進(jìn)的減反射玻璃。鍍膜版面可達(dá)到2440*3660mm，玻璃厚度從0.3mm到12mm都可以,另外針對(duì)PC,PMMA方面的增透膜也具有量產(chǎn)生產(chǎn)能力。ARcoating減反膜基本接近無色,色彩還原性好，并且可以避免了磁控濺射的缺點(diǎn)，鍍完增透膜后玻璃可以做熱彎處理和鋼化處理以及DIP打印處理。這個(gè)**難度和具有很好的應(yīng)用性，新意突出，實(shí)用性突出，濕法鍍膜在價(jià)格方面也均優(yōu)于真空磁控的干法。
卷柔減反射(AR)玻璃的特點(diǎn):高透,膜層無色,膜硬度高,抗老化性強(qiáng)(耐候性強(qiáng)于玻璃),玻璃長(zhǎng)期使用存放不發(fā)霉,且有一定的自潔效果.AR增透減反膜玻璃產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于**文博展示、低反射幕墻、廣告機(jī)玻璃、節(jié)能燈具蓋板玻璃、液晶顯示器保護(hù)玻璃等多行業(yè)。
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