[发明专利]复合柔性基底的制备方法及器件应用

说明书

本申请涉及太阳能柔性基底材料技术领域，尤其是复合柔性基底的制备方法及器件应用。复合柔性基底包括高可塑性、低折射率且具有光转换功能的减反膜，所述减反膜主要是由聚二甲基硅氧烷PDMS、PDMS用交联剂、具有光转换功能的染料制成；所述具有光转换功能的染料的用量为0.05‑1wt%。本申请中的减反膜通过对减反膜进行光学调控，添加光转换材料，使PDMS在具有减少光反射能力的同时具有光转换能力，克服了柔性基底固有的光学损失，提升了柔性透明导电基底的光透过率，降低了基底的反射率，最大限度地减少了与柔性基底相关的光学损耗，最终提升器件效率与稳定性。

技术领域

本申请涉及太阳能柔性基底材料技术领域，尤其是涉及复合柔性基底的制备方法及器件应用。

背景技术

柔性光伏器件具有轻量化和便携性的优点，在物联网(IoT)应用和便携式电源方面等多场景具有广泛的潜在应用。但是，当前的柔性光伏器件的效率与稳定性的进一步提升一直备受困扰，一方面：通常的柔性基底如PET和PEN透过率较低，且具有高反射率，造成了巨大的光学损失；另一方面：柔性基底水氧阻隔能力较弱，会加速钙钛矿活性层的分解，最终影响钙钛矿光电器件的效率和稳定性。因此，克服柔性基底固有的光学损失和阻止水氧入侵对提升柔性光伏器件效率和稳定性至关重要。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点与不足，本申请提供复合柔性基底的制备方法及器件应用。复合柔性基底中包含的高可塑性低折射率的具有光转换功能的新型PDMS减反层，通过在PDMS中添加具有光转换功能的材料BASF Lumogen F Violet 570，使PDMS在具有减少光反射能力的同时具有光转换能力，克服了柔性基材固有的光学损失，同时将掺杂的高可塑性PDMS制成椎体外表面结构，进一步降低空气与柔性基材(PET/PEN)界面的高反射率，最大限度的减少了光损耗，极大提升了柔性光伏器件的效率。

第一方面，本申请提供的复合柔性基底的制备方法，是通过以下技术方案得以实现的：复合柔性基底的制备方法，所述复合柔性基底包括高可塑性、低折射率且具有光转换功能的减反膜，所述减反膜主要是由聚二甲基硅氧烷PDMS、PDMS用交联剂、具有光转换功能的染料制成；所述具有光转换功能的染料的用量为0.05-1wt％。

本申请中的减反膜通过对减反膜进行光学调控，添加光转换材料，使PDMS在具有减少光反射能力的同时具有光转换能力，克服了柔性基底固有的光学损失，提升了柔性透明导电基底的光透过率，降低了基底的反射率，最大限度地减少了与柔性基底相关的光学损耗，最终提升器件效率与稳定性。

优选的，所述具有光转换功能的染料为BASF Lumogen F Violet 570染料；所述PDMS用交联剂为SYLGARD^TM184有机硅弹性体固化剂。

优选的，所述高可塑性低折射率且具有光转换功能的减反膜的制备方法如下：S1，将具有光转换功能的染料按配比添加到配制的PDMS用交联剂溶液中形成前驱体液；S2，将S1中制备的前驱体液在黑暗中磁搅拌10-16h，然后聚二甲基硅氧烷PDMS基体与搅拌后的前驱体液以(8-12):1的比例混合得到LDS-PDMS胶质；S3，将S2中制备的LDS-PDMS胶质应用于具有锥形正金字塔结构的硅片模板，再置于100-105℃下退火15-20min，固化得到高可塑性低折射率且具有光转换功能的减反涂层/膜LDS-PDMS。

本申请中提供的制备方法相对简单，便于实现工业批量生产制造。

优选地，复合柔性基底还包括派瑞林Parylene封装涂层、PET/PEN支撑层组成；所述派瑞林Parylene封装涂层具有无色、高透明度、高屏障效果，在不改变减反效果进行水氧阻隔，提升柔性光伏器件的稳定性；所述减反膜位于派瑞林Parylene封装涂层、PET/PEN支撑层之间。

通过采用上述技术方案，赋予了所制备的柔性复合基底无色、高透明度、高屏障效果，有效降低基底反射率，减少光损失，同时有效阻隔水氧渗透，进而可提出采用提升柔性复合基底制备的柔性光伏器件的稳定性。