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

PERC電池進行背面鈍化處理技術有多種功能實現教學方法,目前以使用不同氧化鋁生產制作以及背面鈍化薄膜為主流研究方法。產業化沉積影響薄膜的技術管理手段發展主要有以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
在有機薄膜表面沉積納米無機物后,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% 的標準,食品安全性大大提高。阻隔包裝是指使用含氧物質和水蒸氣的阻隔物穿透產品包裝,以延長食品、藥品、化妝品和環境敏感物品的保質期和保質期,保證儲存、運輸和配送過程中的新鮮、風味、質量和安全。
第一代阻隔包裝材料主要是有機薄膜,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用范圍。第二代阻隔包裝材料采用鋁箔或蒸發膜鋁作為阻隔層。這種阻隔膜的工藝比較簡單,對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,即通過蒸發或化學氣相沉積在有機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秀,但由于網絡設備企業投資發展極其昂貴,加之加工信息技術管理難度很高,故產品生產成本極高。
3、機械領域中的應用
高機械強度、高硬度(莫氏硬度9)、耐磨性、耐腐蝕性、高溫穩定性、強化學惰性等被廣泛應用于工具和模具及機械零件中。磨損是機械系統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,零件可以獲得優異的耐磨性。
汽車發動機活塞磨損嚴重,需要頻繁更換,不方便、不經濟。在活塞環槽上鍍一層陶瓷膜,提高活塞環的耐磨性,延長活塞環的使用壽命。將該方法應用于重型柴油機的活塞試驗將更具有實際意義。
具有各種類型氧化鋁涂層的硬質合金切削工具,例如純κ-Al2O3、κ-al2o 3和α-Al2O3的混合物以及極粗晶粒的α-Al2O3涂層,已經在工業規模上生產了許多年。氧化鋁膜具有極低的透氫性,鍍在氫氣環境下工作的設備表面,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的氧化鋁薄膜技術作為有機電致發光二極管(OLED)的氣體通過擴散阻隔層,大大地發展提高了OLED的發光壽命;美國Corning公司在DLP顯示中國芯片DMD的封裝中采用ALD的氧化鋁薄膜企業作為一個密封層等;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,對人體能方面起到環境保護管理作用,廣泛研究用于我國汽車及建筑物的玻璃產品表面;氧化鋁薄膜質量作為學生一種寬禁帶發光材料,發光范圍存在較大,可實現智能平板數據顯示的全色顯示,在平板顯示中具有非常廣闊的應用市場前景。
工藝手段
氧化鋁進行薄膜的制備研究方法有很多種,如:磁控濺射、離子束技術輔助材料沉積(IBAD)、脈沖通過激光表面沉積(PLD)、電子束物理氣相沉積、化學氣相沉積(CVD)、原子層沉積(ALD)和溶膠-凝膠(Sol-Gel)等。


