V形孔AAO模板的應(yīng)用
1. PDMS納米錐抗反射膜的制備
圖1. 鍍金的圖案化PDMS納米薄膜。
太陽能電池的效率提升一直是研究熱點，其中提高太陽光的利用率是主要途徑，而減少太陽能電池表面的光反射是重要而有效的手段。2014年，香港科技大學(xué)的Zhiyong Fan教授課題組采用錐形孔洞的單通AAO模板制備了具有錐狀凸起的PDMS薄膜，將其貼于CdS/CdTe薄膜太陽能電池表面，使起轉(zhuǎn)換效率提高了7%。制備流程如圖1所示，他們使用的是納米壓印的鋁片，因此AAO模板的孔徑和排列比較均勻。所使用的V形孔AAO模板為多步驟擴孔和氧化而得到的。實際上，選擇孔徑較大孔深較淺的單通AAO薄膜一樣可以獲得類似的圖案化PDMS。為了使PDMS更容易從AAO表面剝離，在涂覆PDMS之前，AAO表鍍了一層金。這種錐形表面的PDMS膜由于其三維結(jié)構(gòu)，對入射光具有很好的減反射作用。他們將其簡單地貼于太陽能表面后就將太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率在原來的基礎(chǔ)上提高了7%。而且這種結(jié)構(gòu)具有疏水功能，有利于太陽能電池表面的自清潔。
他們所用的單通AAO模板是通過納米壓印輔助制備，孔間距很大，孔排列長程有序，不過成本很高。所制備的AAO孔間距微米級，比我們的V形孔AAO孔間距大。鑄造法原理是一樣的，關(guān)鍵是要控制好PDMS，使它能夠進入到不同的孔內(nèi)部。建議先自行查找和閱讀所有相關(guān)文獻和資料之后，對PDMS有個專業(yè)的了解之后再進行模板選擇和實驗設(shè)計。
需要注意的是，通過文獻調(diào)研可以知道，普通的很粘稠的PDMS很難進入到納米級的AAO孔內(nèi)部，所以一般應(yīng)該復(fù)制不出納米結(jié)構(gòu)來。如果想進到孔內(nèi)，可能需要特殊的PDMS，可以參考一下這一篇參考文獻ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 10929−10936。具體工藝還需要客戶自己摸索，請知悉。
參考文獻：
Adv. Mater. 2014, 26, 2805.
ACS Nano, 2015, 9, 10287.
Adv. Funct. Mater. 2017, 27, 1604720.
J. Phys. Chem. C 2017, 121, 9757.
Nanoscale Research Letters 2013, 8，268.
ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 10929−10936
注意，我們的AAO產(chǎn)品（包括V形孔AAO）孔排列是短程有序，有序區(qū)域為微米級，不是像參考文獻里那樣長程有序，購買前請知悉。
2. 納米結(jié)構(gòu)增強薄膜光電子器件
傳統(tǒng)的薄膜太陽能電池及其它薄膜光電子器件表面均為平整結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的光反射率比較高，如果通過引入納米結(jié)構(gòu)，形成三維納米級別起伏，將對入射光形成調(diào)控，從而增強光吸收，提高薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率以及提高光電子器件對光的響應(yīng)靈敏度。2016年~2017年，Zhiyong Fan教授課題組使用V形AAO模板，為母版或基底，制備了具有三維納米結(jié)構(gòu)的柔性薄膜太陽能電池和薄膜光電子器件，如圖2和圖3所示，發(fā)現(xiàn)三維納米結(jié)構(gòu)可以提高光電子器件的性能。
參考文獻：
Nano Energy, 2016, 22, 539
ACS Nano 2017, 11, 5113
注意，我們的AAO產(chǎn)品（包括V形孔AAO）孔排列是短程有序，有序區(qū)域為微米級，不是像參考文獻里那樣長程有序，購買前請知悉。