2026年6月4日上海SNEC国际光伏展-会议系列盖锡笔记（聚合物转化陶瓷薄膜在薄膜光伏电池封装领域的应用）

马昌期

中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员

在SNEC“第十届新材料·新能源国际高峰论坛”上，马昌期发表了关于聚合物转化陶瓷薄膜在薄膜光伏电池封装领域应用的演讲。他指出，第三代光伏电池（如有机、钙钛矿）厚度仅约1微米，加工温度低于150℃，具备轻质、柔性、可复型、可拉伸等特点，适用于光伏建筑一体化、太空发电站等新兴市场。但这类材料对水氧高度敏感，普通有机物塑料基材的水氧透过率约为10¹ g/(m²·day)，而柔性薄膜光伏的要求高达10⁻⁴至10⁻⁵ g/(m²·day)——相当于一个标准足球场面积一天仅漏过一滴水。

传统封装方案各有局限：玻璃盖板阻隔率高但刚性强、不柔性；CVD和原子层沉积（ALD）可实现10⁻⁶量级阻隔，但速度慢、依赖真空、大型设备对国内有禁运，不利于大面积高通量制备；溶液法聚合物涂层分子孔隙大，阻隔率难以降低。马昌期团队探索了可溶液法加工的聚合物陶瓷前驱体（如聚硅氮烷），通过紫外光转化实现原子级成键，形成致密无机薄膜。该薄膜可原位制备，厚度控制在700纳米（不足1微米），可实现多层（6–7层）可控沉积。光学透过率在可见光至近红外波段良好。封装后效率无损失，在湿度环境或模拟暴雨条件下阻隔效果显著。钙钛矿电池封装后，在较高湿度下1000小时几乎无衰减，封装样品甚至可泡水而不失效（未封装样品几秒钟即变黄）。