聚酰亚胺薄膜为何成为半导体封装的黄金材料
聚酰亚胺薄膜为何成为半导体封装的黄金材料
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上海卷柔新技术光电有限公司是一家专业研发生产光学仪器及其零配件的高科技企业，公司2005年成立在上海闵行零号湾创业园区，专业的光电镀膜公司，技术背景依托中国科学院，卷柔产品主要涉及光学仪器及其零配件的研发和加工；光学透镜、反射镜、棱镜，平板显示，安防监控等光学镀膜产品的开发和生产，为全球客户提供上等的产品和服务。
钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其高功率转换效率、成本效益及简易制备工艺等光伏优势备受关注。其中，柔性PSCs（FPSCs）凭借其轻量化与柔韧性特质，被视为**前景的可再生能源装置，可满足日益增长的穿戴式和便携式电子设备需求。
然而，相较于玻璃基刚性PSCs（RPSCs），FPSCs的效率普遍偏低，其核心问题在于柔性基底材料（如聚萘二甲酸乙二醇酯，PEN）的高折射率导致外部光吸收效率降低—高折射率会增大基底界面反射损耗，减少进入器件的光子数量，造成短路电流密度（Jsc）损失。
理想的FPSCs使用的AR薄膜需满足两大设计准则：
-
通过梯度折射率设计逐步降低各层折射率（n）以实现折射率差*小化
-
采用贴片式结构确保柔性和界面粘附性。
2025年4月2日，韩国西江大学Seong Min Kang&首尔国立大学Mansoo Choi/Yun Seog Lee等于Journal of Energy Chemistry刊发仿生贴片式多层减反射膜用于柔性钙钛矿太阳能电池的*新研究成果。该研究受玻璃翼蝴蝶翅膀启发，开发了一种仿生贴片式多层减反射膜（GSMA），旨在提升FPSCs的光吸收效率。通过理论优化折射率匹配材料与纳米结构，作者专为FPSCs设计并制备了多层GSMA薄膜。该薄膜显著改善了PSCs基底的光学性能：在ITO/PEN体系中实现反射率降低（~5.01%）与透光率提升（~6.17%）。此外，PEN基GSMA薄膜在500小时严苛环境测试后仍保持初始透光率的94.70%以上，且在1 mm弯曲半径测试后结构完整性无损，展现出优异的环境稳定性与机械柔性。经GSMA薄膜修饰的柔性钙钛矿太阳能电池（FPSC）和刚性器件（RPSC）均表现出较高的短路电流密度（FPSC：~25.28 mA/cm²，*高达26.05 mA/cm²；RPSC：~24.27 mA/cm²）与光电转换效率（FPSC：~22.72%，RPSC：~22.31%），显著缩小了柔性器件与刚性器件之间的效率差距。
图1. GSMA薄膜及其对光伏器件效率的提升。
(a)受玻璃翼蝴蝶(G. oto)多层纳米结构启发的GSMA薄膜设计示意图，用于提升FPSC效率。(i-iii)玻璃翼蝴蝶(Nymphalidae: Ithomiini)的照片及扫描电子显微镜(SEM)图像，展示其多层纳米结构。(iv)层间纳米结构及(v)表面纳米结构。(vi)GSMA薄膜的数码照片。
(b)RPSC与FPSC的功率转换效率(PCE)发展历程。
(c)RPSC与FPSC基底透光率差异，以及GSMA薄膜辅助下的透光率改善情况。
(d)应用GSMA薄膜前后RPSC与FPSC之间的效率差距变化。
图2. GSMA薄膜的光学优化与制备。
(a)玻璃翼蝴蝶实际翅膀结构，展示由原表皮几丁质和蜡层构成的多层结构。
(b)应用于FPSCs的仿生设计多层减反射膜。
(c)PEN基底与空气间两层结构及所选聚合物的计算折射率。
(d)从空气到基底的六边形纳米结构阵列有效折射率分布。
(e)GSMA薄膜对PEN基底透光率的增强效果。
(f)GSMA薄膜在不同弯曲半径下的弯曲应力分布；插图：PFPE和PDMS的弹性模量对比。
(g)GSMA薄膜的制备工艺流程。
图3. GSMA薄膜的光学与力学特性。
(a) PFPE层厚度及纳米结构的SEM图像。
(b) GSMA表面微观形貌的AFM图像。
(c) 涂覆于PEN和玻璃基底上的GSMA薄膜透射率与反射率。
(d) GSMA薄膜在刚性/柔性矿太阳电池基底上的光学特性对比。
(e) 各基底上透射率与反射率的平均提升率。
(f) GSMA薄膜与两种商用抗反射膜在PEN基底上的透射/反射性能对比。
(g) 1 mm弯曲半径下GSMA薄膜的抗弯折性能。
(h) GSMA薄膜的化学/机械耐久性测试（插图为85°C/85%湿度条件下500小时老化后的表面形貌评估）。
图4. GSMA薄膜对钙钛矿太阳电池的性能增强作用。
(a)柔性钙钛矿太阳电池(FPSC)和(c)刚性钙钛矿太阳电池(RPSC)中对照器件与GSMA薄膜修饰器件的J-V曲线及光伏参数。
(b)柔性器件和(d)刚性器件在有无GSMA薄膜条件下的外量子效率(EQE)光谱对比。
(e) FPSC与RPSC中GSMA薄膜对光电转换效率(PCE)的提升趋势分析。
(f) GSMA薄膜对柔性/刚性器件各光伏参数增强效果的统计分布。
原文：https://doi.org/10.1016/j.jechem.2025.03.042
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上海卷柔新技术光电有限公司是一家专业研发生产光学仪器及其零配件的高科技企业，公司2005年成立在上海闵行零号湾创业园区，专业的光电镀膜公司，技术背景依托中国科学院，卷柔产品主要涉及光学仪器及其零配件的研发和加工；光学透镜、反射镜、棱镜，平板显示，安防监控等光学镀膜产品的开发和生产，为全球客户提供上等的产品和服务。
采用德国薄膜制备工艺，形成了一套具有严格工艺标准的闭环式流程技术制备体系，能够制备各种超高性能光学薄膜，包括红外薄膜、增透膜，ARcoating,激光薄膜、特种薄膜、紫外薄膜、x射线薄膜，应用领域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、医用激光器、光学科研，红外制导、面部识别、VR/AR应用,博物馆，低反射橱窗玻璃，画框，工业灯具照明，广告机，点餐机，电子白板，安防监控等。卷柔新技术拥有自主知识产权的全自动生产线【sol-gel溶胶凝胶法镀膜线】，这条生产线能够生产全球先进的减反射玻璃。镀膜版面可达到2440*3660mm，玻璃厚度从0.3mm到12mm都可以,另外针对PC,PMMA方面的增透膜也具有量产生产能力。ARcoating减反膜基本接近无色,色彩还原性好，并且可以避免了磁控溅射的缺点，镀完增透膜后玻璃可以做热弯处理和钢化处理以及DIP打印处理。这个难度和具有很好的应用性，新意突出，实用性突出，湿法镀膜在价格方面也均优于真空磁控的干法。
卷柔减反射(AR)玻璃的特点:高透,膜层无色,膜硬度高,抗老化性强(耐候性强于玻璃),玻璃长期使用存放不发霉,且有一定的自洁效果.AR增透减反膜玻璃产品广泛应用于**文博展示、低反射幕墙、广告机玻璃、节能灯具盖板玻璃、液晶显示器保护玻璃等多行业。
我们的愿景：卷柔让光学更具价值！
我们的使命：有光的地方就有卷柔新技术！
我们的目标：以高质量的产品，优惠的价格,贴心的服务，为客户提供优良的解决方案。
上海卷柔科技以现代镀膜技术为核心驱动力，通过镀膜设备、镀膜加工、光学镀膜产品服务于客户，努力为客户创造新的利润空间和竞争优势，为中国的民族制造业的发展贡献力量。
