1.高性能氧化锌磁控溅射靶材产业化
针对Low-E节能镀膜玻璃、汽车镀膜玻璃、CIGS薄膜太阳能电池、大面积触摸屏等领域对高质量氧化锌磁控溅射靶材的国产化的迫切需求,本课题组自从2006年组建之日开始从事高质量的氧化锌磁控溅射靶材的研发工作,经过多年的努力,已经形成了完整知识产权覆盖的氧化锌磁控溅射靶材生产技术,涉及溶胶-凝胶以及共沉淀等湿化学宏量制备掺杂均匀的 ZnO 纳米颗粒技术、低分子量有机溶剂修饰 ZnO 纳米颗粒形成高浓度分散浆料技术、致密度大于70%的大尺寸坯体成型技术、常压条件下的低温(小于1400℃)两步致密烧结技术以及机加工与高焊接率绑定技术,获得大尺寸高密度低电阻率的氧化锌磁控溅射靶材。
产品性能指标上达到或超过了国际同行的先进水平,避免了溅射过程中靶材表面所产生的结瘤、放电以及掉渣等困扰镀膜行业的使用“痛点”。 氧化锌靶材产品获得南玻集团、台玻集团、福耀汽车玻璃等国内主流镀膜客户的高度认可,协助他们解决了系列问题,服务于国家的重大战略需求和重点工程,取得了良好的社会经济效益。
本项目申请专利16项专利(授权13项),发表论文20余篇。荣获2012年中国科技创业计划大赛海创新锐奖、荣获鄞州区“创业鄞州·精英引领”计划A类资助的支持,制定浙江制造团体标准《氧化锌铝磁控溅射靶材》一项。
2.减反射膜
大面积多功能高性能减反射膜技术近年来受到广泛关注,目前常用的多孔SiO2减反膜体系由于其表面开放孔隙结构的存在,比较容易吸附空气中的水分和其它杂质,造成光学性能衰退。
团队自2007年开展光伏减反膜技术研究至今已完成三代减反膜的研发,分别为:多孔SiO2单层减反膜、双层无孔减反膜和空心SiO2单层减反膜。在前期第一代和第二代减反膜研究基础上,本团队旨在从本质上提升减反膜的光学性能、耐候性和机械特性。通过深入的理论计算与翔实的实验探索并举,丰富和充实了团队减反薄膜设计理论与制备经验。
目前,研究团队正在研究的第三代具有封闭孔隙的新型纳米宽光谱减反膜已实现单层减反膜在300-1200纳米波长光谱加权平均透过率达97.34%,接近97.72%的理论极限,并展现出一定的防雾效果。在此基础上,通过折射率调控技术( 在1.10-1.45之间),实现了更为复杂的多层准渐变光伏减反膜,相关技术在单结和双结硅基电池应用中均体现出良好效果。
该方向研究成果目前已发表学术论文6篇,申请中国发明专利5项,其中3项已授权。
3.高效硅基太阳电池
硅基薄膜太阳能电池,具有低成本、弱光响应好、低温度系数、易实现建筑一体化等优点,在军民两用前景广阔。本团队开展了不同形态(非晶、微晶)以及不同掺杂(电学掺杂、合金化)的硅基薄膜、硅量子点薄膜、硅基薄膜电池的电学及光学调控、以及高效硅基薄膜太阳电池性能的研究。原型单结非晶硅薄膜电池效率超过8%,柔性PI衬底非晶硅薄膜电池效率达7%,非晶/微晶硅薄膜电池效率超过12.8%。
此外团队还开展了异质结太阳电池研究,采用极端逸出功材料实现载流子的选择性分离及传输。目前对晶硅/透明导电氧化物异质结的界面及光电转换特性进行了初步探索。
上述研究共发表学术论文十余篇,申请中国发明专利3项,其中授权2项。
4.高长径比银纳米线可控制备及其在柔性器件中的应用
银纳米线材料在新兴的柔性电子器件中具有十分重要的应用,而银纳米线的长度、直径及成膜特性等参数影响着器件的性能;同时高质量银纳米线的可控及大规模制备、基于银纳米线的柔性电子类原型器件的设计与开发,是未来基于银纳米线的柔性电子器件产业化关键。本团队的主要研发内容包括:高长径比银纳米线的可控制备、大规模银纳米线合成工艺开发及优化、基于银纳米线材料的柔性透明导电薄膜、柔性电子器件、柔性传感器件等技术的开发、基于银纳米材料的薄膜性能数值模拟。
在研究方向已发表论文十余篇,申请专利6项,其中授权3项。