1. 太陽能電池背面的鈍化膜
PERC(鈍化發(fā)射極和后電池),即發(fā)射極和后電池鈍化技術(shù)。目前,PERC電池的轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達(dá)到20%。PERC技術(shù)是PERC電池的核心技術(shù),其工作原理是通過在電池背面增加一層介質(zhì)鈍化層,讓電池的紅光通過,而不通過反射部分產(chǎn)生能量,從而提高轉(zhuǎn)換效率。

PERC電池進(jìn)行背面鈍化處理技術(shù)有多種功能實(shí)現(xiàn)教學(xué)方法,目前以使用不同氧化鋁生產(chǎn)制作以及背面鈍化薄膜為主流研究方法。產(chǎn)業(yè)化沉積影響薄膜的技術(shù)管理手段發(fā)展主要有以Solaytec、韓華新國際能源等廠商為代表的原子層沉積(ALD)方式,及以瑞士Meyer Burger為代表的板式(PECVD)沉積作用方式。
2、食品/藥品/電子封裝等高阻隔薄膜
在有機(jī)薄膜表面沉積納米無機(jī)物后,PVC 中鄰苯二甲酸酯類增塑劑的遷移量由16.2% 降至2.4% ,低于歐盟3% 的標(biāo)準(zhǔn),食品安全性大大提高。阻隔包裝是指使用含氧物質(zhì)和水蒸氣的阻隔物穿透產(chǎn)品包裝,以延長食品、藥品、化妝品和環(huán)境敏感物品的保質(zhì)期和保質(zhì)期,保證儲(chǔ)存、運(yùn)輸和配送過程中的新鮮、風(fēng)味、質(zhì)量和安全。
第一代阻隔包裝材料主要是有機(jī)薄膜,如PE、PP、PET、PVDC、PVC等。使用方便,成本低,用量大,但阻隔性低限制了其應(yīng)用范圍。第二代阻隔包裝材料采用鋁箔或蒸發(fā)膜鋁作為阻隔層。這種阻隔膜的工藝比較簡單,對(duì)空氣和水的阻隔性很高。如在PET、BOPP等表面鍍3~5μm的鋁膜。可降低O2透過率10倍以上,水蒸氣透過率6~8倍。第三代阻隔包裝材料,即通過蒸發(fā)或化學(xué)氣相沉積在有機(jī)薄膜表面沉積的高阻隔氧化膜。
鍍氧化硅和鍍氧化鋁薄膜透明性好,阻氧、阻濕等性能研究非常優(yōu)秀,但由于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備企業(yè)投資發(fā)展極其昂貴,加之加工信息技術(shù)管理難度很高,故產(chǎn)品生產(chǎn)成本極高。
3、機(jī)械領(lǐng)域中的應(yīng)用
高機(jī)械強(qiáng)度、高硬度(莫氏硬度9)、耐磨性、耐腐蝕性、高溫穩(wěn)定性、強(qiáng)化學(xué)惰性等被廣泛應(yīng)用于工具和模具及機(jī)械零件中。磨損是機(jī)械系統(tǒng)失效的主要原因之一。通過在零件表面涂覆耐磨氧化鋁陶瓷涂層,零件可以獲得優(yōu)異的耐磨性。
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)活塞磨損嚴(yán)重,需要頻繁更換,不方便、不經(jīng)濟(jì)。在活塞環(huán)槽上鍍一層陶瓷膜,提高活塞環(huán)的耐磨性,延長活塞環(huán)的使用壽命。將該方法應(yīng)用于重型柴油機(jī)的活塞試驗(yàn)將更具有實(shí)際意義。
具有各種類型氧化鋁涂層的硬質(zhì)合金切削工具,例如純?chǔ)?Al2O3、κ-al2o 3和α-Al2O3的混合物以及極粗晶粒的α-Al2O3涂層,已經(jīng)在工業(yè)規(guī)模上生產(chǎn)了許多年。氧化鋁膜具有極低的透氫性,鍍?cè)跉錃猸h(huán)境下工作的設(shè)備表面,能有效防止氫脆。
其他
杜邦分析公司(Du Pont)采用ALD(原子層沉積法)制備不同厚度25nm的氧化鋁薄膜技術(shù)作為有機(jī)電致發(fā)光二極管(OLED)的氣體通過擴(kuò)散阻隔層,大大地發(fā)展提高了OLED的發(fā)光壽命;美國Corning公司在DLP顯示中國芯片DMD的封裝中采用ALD的氧化鋁薄膜企業(yè)作為一個(gè)密封層等;氧化鋁薄膜因其折射率低,透光范圍寬,是一種比較常用的增透薄膜復(fù)合材料;和其他影響薄膜主要材料重要組成的紅外反射膜系可以選擇透過可見光,反射紅外光,對(duì)人體能方面起到環(huán)境保護(hù)管理作用,廣泛研究用于我國汽車及建筑物的玻璃產(chǎn)品表面;氧化鋁薄膜質(zhì)量作為學(xué)生一種寬禁帶發(fā)光材料,發(fā)光范圍存在較大,可實(shí)現(xiàn)智能平板數(shù)據(jù)顯示的全色顯示,在平板顯示中具有非常廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)前景。
工藝手段
氧化鋁進(jìn)行薄膜的制備研究方法有很多種,如:磁控濺射、離子束技術(shù)輔助材料沉積(IBAD)、脈沖通過激光表面沉積(PLD)、電子束物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積(CVD)、原子層沉積(ALD)和溶膠-凝膠(Sol-Gel)等。


