利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法

利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法，其原理是将加入造孔剂的介孔前驱液旋涂、退火冷却至室温后浸泡于异丙醇中并洗涤以移除造孔剂，可实现在低温条件下有效去除无机薄膜中的造孔剂，得到介孔结构的薄膜，充分利用聚合物具有低温可溶解或可挥发的特性，使得低温介孔结构的制备方法与柔性工艺兼容，可解决传统介孔结构制备方法高温、高能耗、不能与柔性工艺兼容的问题，为低成本、大规模生产无机介孔薄膜提供了技术支持，进一步促进基于有机物或钙钛矿等材料的光电/光伏器件的发展。

图1.介孔结构制备流程图

传统介孔薄膜的制备往往都需要高温烧结（通常>500℃）的手段来去除，功耗大，且与柔性工艺不兼容，严重限制了介孔结构在光电器件领域的发展和应用。而聚合物造孔剂（如PVP）可通过异丙醇洗涤等低温方式移除，显著降低能耗。这一特性使其适用于柔性基底，满足柔性电子器件、可穿戴设备等对耐高温敏感材料的需求。

此外，本成果具有普适性，可根据目标介孔材料选择对应的聚合物作为造孔剂，该聚合物可低温去除，工艺简单、成本低。本成果不仅适用于柔性器件，而且还适用于大规模生产如喷涂、化学沉积、印刷等；特别地，对于具有一定功能的聚合物材料，可选择保留部分聚合物在介孔结构中，对其上的功能材料（如有机光吸收层、钙钛矿层）等起到修饰或保护作用，提高薄膜性能和稳定性。

潜在市场规模：目前商业硅电池度电成本约为0.3元/度，考虑到目前硅电池有限的成本下降空间与已接近理论效率极限的器件效率，研发具有更低材料成本的钙钛矿太阳能电池或者更高极限效率的叠层太阳能电池，可使光伏新能源度电成本降低至0.16元/度以下，并实现与氢储能技术的成本对接，这对我国调整能源结构、促进能源转型战略具有重要意义。

核心竞争力：与传统低温平面薄膜相比，本成果的介孔薄膜透光率高、导电性好，且骨架致密均匀，防漏电，制备难度低，可实现溶液法制备大面积超薄薄膜和介孔薄膜，兼容柔性衬底。